现在的水上乐园,让年青人娱乐无穷,很多在设计时都巧妙利用了物理原理.如图为其中的一种娱乐活动示意图。其中MN为平直轨道,轨道上装有一竖直杆,竖直杆在电动机带动下能从M点沿水平方向做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动(M点与平台竖直边缘相齐),运动中杆始终竖直。上有防滑海绵的转盘漂浮于水面, 可随中心的转轴转动,转盘的角速度为1rad/s,转盘的转轴中心离平台的水平距离为L=8.09m。小玲(为计算简单,小玲大小不计视为质点)从离转盘高为H=3.2m的平台边缘抓住竖直杆,可随竖直杆一起运动。假设小玲落到转盘上时相对转盘的速度瞬间减为零, 已知小玲质量为m=50Kg,转盘半径为R=2m,(最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 重力加速度为)。求:
(1)为保证小玲落在转盘的任何位置都不会被甩下,小玲与转盘间的动摩擦因数至少多大?
(2)为了能安全落在转盘上,那么小玲必须在出发后距M点多远的P点松手?
寻找地外文明与地球外的生存环境一直是科学家们不断努力的目标。如图所示是我国的“探月工程”向月球发射一颗绕月探测卫星“嫦娥一号”过程简图.月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年送机器人上月球,实地采样送回地球,为载人登月及月球基地选址做准备.现设想你是宇航员随“嫦娥”号登月飞船绕月球飞行,飞船上备有以下实验仪器:A.计时表一只,B.弹簧秤一把,C.已知质量为m的物体一个,D.天平一台(附砝码一盒).在飞船贴近月球表面时可近似看成绕月球做匀速圆周运动,你已测量出飞船在靠近月球表面的圆形轨道绕行N圈所用的时间为T.为了能测算出月球的半径和质量,飞船的登月舱在月球上着陆后,你遥控机器人利用所携带的仪器又进行了第二次测量.(已知万有引力常量为G),求:
(1)说明你给机器人发的指令,如何让它进行第二次测量的?
(2)试推导用上述测量的物理量表示的月球半径和质量的表达式.
(3)若已知,则可以推知近月卫星的运行速度约为近地卫星运行速度的多少倍?
质量m=10kg的物体,在倾角θ=37º,长L=8.0m的斜面顶端由静止开始滑下,物体与斜面间摩擦系数为μ=0.625。(sin37º=0.6 cos37º=0.8 )求:
(1)物体滑到斜面底端的过程中重力所做的功。
(2)物体滑到斜面底端的过程中摩擦力做的功。
(3)物体到达底端时的重力的即时功率。
未来在一个未知星球上用如图(a)所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.现对采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:
(1)由以上及图信息a点 (填“是”或者“不是”)小球的抛出点;
(2)由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 m/s;
(3)由以上及图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为 m/s2 ;
(4)由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是 m/s 。
长为L=0.5m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=1.0kg的小球,小球以O为圆心在竖直面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2m/s,g取10m/s2,则此时刻细杆OA受到小球给的作用力大小为_______________,方向为____________.
将一个小球水平抛出,1s末小球的速度方向与水平方向的夹角为30°,再经过 S,小球的速度方向与水平方向的夹角为60°。(不计空气阻力,)