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如图所示,一条不可伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握的一...

如图所示,一条不可伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动.若人手提供的功率恒为P,求:

(1)小球做圆周运动的线速度大小;

(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.

 

(1)ω(2)P/ω 【解析】(1)小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω.设小球做圆周运动的半径为r,线速度为v.由几何关系得r=,v=ωr, 解得v=ω. (2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得P=Fv=FωR, ∴ . 小球的受力情况如图所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即 Fsinθ=f,其中sinθ=R/, 解得:  
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如图所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m=m,m=2m,m=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)

 

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如图所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F=6.0N的拉力和水平向右F=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s

 

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地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.

1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据和过程;

2)若已知第一宇宙速度大小为V=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常数G=6.67×1011N•m2/kg.求地球的质量.(结果保留两位有效数字)

 

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如图所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)

 

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一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?

 

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