(16分)如图所示,一水平圆盘半径为R=0.2 m,绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0 kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC。已知AB段斜面倾角为53°,BC段水平,滑块与圆盘及轨道ABC间的动摩擦因数均为μ=0.5,A点离B点所在水平面的高度h=1.2 m。滑块沿轨道AB下滑至B点、速度刚好沿水平方向时与静止悬挂在此处的小球发生正碰,碰撞后小球刚好能摆到与悬点O同一高度处,而滑块沿水平轨道BC继续滑动到C点停下。已知小球质量m0=0.50 kg,悬绳长L=0.80 m,滑块和小球均视为质点,不计滑块在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g="10" m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)求滑块从圆盘上滑入轨道A点时的速度大小vA
(2)求滑块到达B点与小球发生碰撞时的速度大小vB
(3)若滑块与小球碰撞时间不计,求滑块在轨道ABC上运动的总时间及BC之间的距离。
(10分)2005年10月12日上午9时,“神州”六号载人飞船发射升空。火箭点火起飞,588秒后,飞船与火箭分离,准确入轨,进入椭圆轨道运行。飞船飞行到第5圈实施变轨,进入圆形轨道绕地球飞行。设“神州”六号飞船质量为m,当它在椭圆轨道上运行时,其近地点距地面高度为h1,飞船速度为v1,加速度为a1;在远地点距地面高度为h2,飞船速度为v2.已知地球半径为R(如图所示),求飞船
(1)由远地点到近地点万有引力所做的功
(2)在远地点的加速度a2
(10分)如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以初速度v0冲上高为h、顶部水平的高台,然后从高台水平飞出.若摩托车始终以额定功率P行驶,经时间t从坡底到达坡顶.已知人和车的总质量为m,各种阻力的影响可忽略不计。求人和车飞出的水平距离s.
1999年11月20日,我国成功发射了质量为m的“神舟”号宇宙飞船,它标志着我国载人航天技术有了新的重大突破,该宇宙飞船在环绕地球的椭圆轨道上运行,假设在运行中它的速度最大值为vm,当它由远地点运行到近地点的过程中,地球引力对它做功为W.则宇宙飞船在近地点的速度为________,在远地点的速度为________.
用如图所示装置来验证动量守恒定律,质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点,质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上,O点到A球球心的距离为L,使悬线在A球释放前伸直,且线与竖直线夹角为,A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰,碰撞后,A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角处,B球落到地面上,地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D,保持角度不变,多次重复上述实验,白纸上记录到多个B球的落点。‘
(1)图中S应是B球初始位置到 的水平距离。
(2)为了验证两球碰撞过程动量守恒,应测得的物理量有 。
(3)用测得的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量:pA= ,pA/= ,pB= ,pB/= 。
在《验证机械能守恒定律》的实验中,(1)有下列器材可供选择:铁架台,电磁打点计时器,复写纸,纸带,天平,秒表,导线,其中不必要的器材是 ,还缺少的器材是 .
(2)关于本实验的操作,以下说法错误的是: .
A.实验时,应先松开纸带使重锤下落,再接通电源
B.选点迹清晰,且第1、2两点间间距接近2mm的纸带进行测量
C.必须用天称出重锤的质量,以便计算锤的动能和重力势能
D.为了减少实验误差,重锤的质量应大些,体积尽量小些