半径为R的光滑半圆球固定在水平面上(如图),顶部有一小物体A,今给它一个水平初速度,则物体将( )
A.沿球面下滑至M点
B.沿球面下滑至某一点N,便离开球面做斜下抛运动
C.按半径大于R的新的圆弧轨道做圆周运动
D.立即离开半圆球做平抛运动
如图所示,通过一动滑轮提升质量为1 kg的物体,竖直向上拉绳子使物体由静止开始以5 m/s2的加速度匀加速上升,不计动滑轮及绳子的质量和摩擦,则拉力在1 s末的瞬时功率为( )
A.75 W B.25 W C.12.5 W D.37.5 W
如图所示,质量为m2=2kg和m3=3kg的物体静止放在光滑水平面上,两者之间有压缩着的轻弹簧(与m2、m3不拴接).质量为m1=1kg的物体以速度v0=9m/s向右冲来,为了防止冲撞,释放弹簧将m3物体发射出去,m3与m1碰撞后粘合在一起.试求:
(1)m3的速度至少多大,才能使以后m3和m2不发生碰撞?
(2)为保证m3和m2恰好不发生碰撞,弹簧的弹性势能至少多大?
一只篮球的体积为V0,球内气体的压强为p0,温度为T0。现用打气筒对篮球充入压强为p0、温度为T0的气体,使球内气体压强变为3p0,同时温度升至2T0。已知气体内能U与温度的关系为U=T(为正常数),充气过程中气体向外放出Q的热量,篮球体积不变。求:
①充入气体的体积;
②充气过程中打气筒对气体做的功。
如图所示,光滑圆弧形凹槽ABC放在水平地面上,O为圆心,A、C两点等高且为圆弧边缘,B为最低点,张角∠AOC可随意调节,圆弧半径r=0.5m。现将OA与竖直方向的夹角θ1调为53°,把一个质量m=0.1kg的小球从水平桌面的边缘P点以v0=3m/s向右水平抛出,该小球恰能从A点沿圆弧的切线方向进入凹槽。已知sin53°=0.8,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)求小球运动到A点时的速度大小;
(2)求小球在B点时对轨道的压力大小;
(3)改变θ1和v0的大小,同时把凹槽在水平地面上左右移动,使小球仍能从A点沿切线方向进入凹槽。若PA与竖直方向的夹角为θ2,试证明:。
为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A点高为的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取。
求:(1)小球初速度v0的大小;
(2)小球滑过C点时的速率vc;
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。