如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知∠BOC=30°.可视为质点的小球从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10 m/s2.求:
(1)小球的质量m和圆轨道的半径R;
(2)是否存在某个H值,使得小球经过最高点D后能直接落到倾斜直轨道AB上与圆心O等高的点.若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由.
若某卫星在离地球表面为h的空中沿圆形轨道绕地球飞行,周期为T.若地球半径R,引力常量为G.试推导:
(1)地球的质量表达式;
(2)地球表面的重力加速度表达式;
(3)地球的第一宇宙速度表达式
将一个物体以5m/s 的初速度从1.25m的高度水平抛出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,则物体落地时竖直方向的分速度为_____m/s,落地时速度方向与水平地面的夹角θ=_______。
用29N的水平拉力F拉着一个质量为5kg的物体在粗糙的水平面上前进了10m,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.3,则此过程中拉力F做的功为 J,物体增加的动能为 J(g取10m/s2)。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,质量m=0.5kg的物体自由下落,得到如图所示的纸带,相邻计数点间的时间间隔为0.04s,那么从打点计时器打下起点O到打下B点的过程中,物体重力势能的减少量Ep=______J,此过程中物体动能的增加量Ek=_____J。(g=9.8m/s2,保留三位有效数字)
宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,地球的质量为M,宇宙飞船的质量为m,宇宙飞船到地球球心的距离为r,万有引力常量为G,宇宙飞船受到地球对它的万有引力F= ;宇宙飞船运动的线速度v= 。