如图所示,在竖直平面内固定一半径R为2 m、圆心角为120°的光滑圆弧轨道BEC,其中点E是最低点.在B、C两端平滑、对称地连接长度S均为m的AB、CD两段粗糙直轨道,直轨道上端A、D与最低点E之间的高度差h均为2.5 m.现将质量为0.01 kg的小物块由A点静止释放,物块与直轨道间的动摩擦因数均为0.25.求:
(1) 小物块从静止释放到第一次过E点时重力做的功;
(2) 小物块第一次通过E点时的动能大小;
(3) 小物块在E点时受到支持力的最小值.
如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动,O轴离地面高为2R,轮上a、b两点与O点的连线相互垂直,a、b两点均粘有一小物体,当a点转至最低位置时,a.b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上。
(1)试判断圆轮的转动方向。
(2)求圆轮转动的角速度的大小。
宇航员在月球表面完成下面实验:如图所示,在一固定的竖直光滑圆弧轨道内侧最低点有一小球(可视为质点),当给小球一个水平方向的初速度时,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动.已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为R,引力常量为G.
(1)若在月球表面发射一颗环月卫星,所需最小发射速度为多少?
(2)月球的平均密度为多大?
质量为3 kg的物体放在水平地面上,在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动,4 s末撤去此水平恒力F.物体运动的v-t图象如图所示.求:
(1) 水平恒力F所做的功;
(2) 水平恒力F的最大功率;
(3) 物体所受的摩擦力平均功率.
一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道,测得其环绕周期为T,绕行数圈后,着陆在该行星上,宇航员用一弹簧称秤量一个质量为m的物体的重力为F,已知万有引力常量为G,则该行星的质量为 。
沪杭高铁在运营前的某次测试中,列车在水平直线轨道上匀速行驶的最大速度为416 km/h(约为116 m/s).假定列车的总质量为4.40×105 kg.列车以最大速度匀速行驶时所受的阻力为车重的0.03倍,则此时列车牵引力的总功率约为 (结果保留二位有效数字)