如图所示,是马戏团中上演的飞车节目,在竖直平面内有半径为R的圆轨道.表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动.已知人和摩托车的总质量为m,人以v1=的速度过轨道最高点B,并以v2=v1的速度过最低点A.求在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差多少?
某同学通过设计实验探究绕轴转动而具有的动能与哪些因素有关。他以圆形砂轮为研究对象,研究其转动动能与质量、半径、角速度的具体关系。砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,用一把弹性尺子与砂轮接触使砂轮慢慢停下,设尺子与砂轮间的摩擦力大小恒为10/π牛(不计转轴与砂轮的摩擦),分别取不同质量、不同半径的砂轮,使其以不同的角速度旋转进行实验,得到数据如下表所示:
(1)由上述数据推导出转动动能Ek与质量m、角速度ω、半径r的关系式 为 (比例系数用k表示)。合理猜想K的值为 单位 (填“有”或“没有”)
(2)以上实验运用了物理学中的一个重要的实验方法是 。
半径r/cm | 质量m/kg | 角速度ω(rad/s) | 转动动能Ek/J |
4 | 1 | 2 | 6.4 |
4 | 1 | 3 | 14.4 |
4 | 1 | 4 | 25.6 |
4 | 2 | 2 | 12.8 |
4 | 3 | 2 | 19.2 |
4 | 4 | 2 | 25.6 |
8 | 1 | 2 | 25.6 |
12 | 1 | 2 | 57.6 |
16 | 1 | 2 | 102.4 |
某同学为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,将弹簧的一端固定在光滑水平桌面上,如图所示,用已知质量为m的钢球将弹簧压缩至最短,而后突然释放,弹簧的弹性势能转化为钢球的动能,钢球将沿水平方向飞出桌面,实验时:
(1)还需要测定的物理量及物理量的符号是 , ;
(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是= 。
火星表面特征非常接近地球,适合人类居住。近期,我国宇航员王跃正与俄罗斯宇航员一起进行“模拟登火星”实验活动。已知火星的半径是地球半径的1/2,质量是地球质量的1/9,自转周期也基本与地球的自转周期相同。地球表面重力加速度是g,若王跃在地面上能竖直向上跳起的最大高度是h。在忽略自转影响的条件下,下述分析正确的是( )
A.王跃在火星表面受到的万有引力是他在地球表面所受万有引力的4/9倍
B.火星表面的重力加速度是2/9g
C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的/3倍
D.王跃以相同的初速度在火星上竖直起跳时,能上升的最大高度是9h/4
质量为m的物体在空中由静止下落,由于空气阻力,运动的加速度是0.9g,物体下落高度为h,以下说法正确的是( )
A. 重力势能减小了0.9mgh
B. 动能增大了0.9mgh
C. 动能增大了0.1mgh
D. 机械能损失了0.1mgh
在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ.则
A. 该卫星的发射速度必定大于第二宇宙速度11.2km/s
B. 卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于第一宇宙速度7.9km/s
C. 在轨道Ⅰ上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度
D. 卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ