(12分)如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2 .
(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小;
(2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.
(12分)额定功率为P=80kw的汽车,在某平直的公路上行驶,经过时间t=15s速度达到最大为vm=20m/s,汽车的质量m=2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a=2m/s2,运动过程中阻力不变。
求:(1)汽车所受的恒定阻力f;
(2)匀加速运动的时间t1;
(3)3s末汽车的瞬时功率P3;
(4)在15s内汽车运动的总路S。
(12分)高空遥感探测卫星在距地球表面高为2R处绕地球转动。人造卫星质量为m,地球半径为R,地球表面重力加速度为g,
试求:(1)人造卫星的运行速度大小v;
(2)人造卫星绕地球转动的周期T;
(3)人造卫星的向心加速度an。
如右图所示,在倾角θ=30°的光滑固定斜面上,放有两个质量分别为1 kg和2 kg的可视为质点的小球A和B,两球之间用一根长L=0.2 m的轻杆相连,小球B距水平面的高度h=0.1 m.两球从静止开始下滑到光滑地面上,不计球与地面碰撞时的机械能损失,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是
A.下滑的整个过程中A球机械能不守恒
B.下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒
C.两球在光滑水平面上运动时的速度大小为2 m/s
D.下滑的整个过程中B球机械能的增加量为J
为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船,变轨登陆X星球。则:
A.X星球的质量为
B.当登陆舱脱离飞船后,飞船的运行速度不会发生变化
C.研究人员在飞船内无法用弹簧测力计测量物体的重力,是因为物体不受力的作用
D.登陆舱脱离飞船,变轨后想登陆X星球,登陆舱必须立即减速
如图所示,质量相同的三颗卫星a、b、c绕地球做匀速圆周运动,其中b、c在地球的同步轨道上,a距离地球表面的高度为R,此时a、b恰好相距最近,已知地球质量为M、半径为R、地球自转的角速度为ω。引力常量为G,则
A.发射卫星b的速度要大于11.2km/s
B.卫星a的机械能小于卫星b的机械能
C.卫星a和卫星b下一次相距最近还需经过
D.若要卫星c与卫星b实现对接,可让卫星c加速