如图所示,长为L的轻杆一端固定质量为m的小球,另一端固定在转轴O,现使小球在竖直平面内做圆周运动,P为圆周的最高点,若小球通过圆周最低点时的速度大小为,忽略摩擦阻力和空气阻力,则以下判断正确的是( ).
A. 小球不能到达P点
B. 小球到达P点时的速度大于
C. 小球能到达P点,且在P点受到轻杆向上的弹力
D. 小球能到达P点,且在P点受到轻杆向下的弹力
如图所示,水平路面上有一辆质量为M的汽车,车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢,在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中,下列说法正确的是( )
A. 人对车的推力F做的功为FL B. 人对车做的功为maL
C. 车对人的作用力大小为ma D. 车对人的摩擦力做的功为(F+ma)L
在竖直平面内建立如图所示的平面直角坐标系,将一金属杆的OA部分弯成抛物线形状、AB部分为直线并与抛物线的A端相切,将弯好的金属抛物线的O端固定在坐标原点且与水平x轴相切,平面直角坐标系与金属抛物线共面.已知金属杆抛物线部分的方程为y=x2,A点纵坐标为yA=0.8m.一处于原长的轻弹簧穿在AB杆上,弹簧下端固定在B点.现将一质量m=0.2kg的物块(中间有孔)套在金属杆上,由O点以初速度v0=5m/s水平抛出,到达A点时速度VA=6m/s并继续沿杆下滑压缩弹簧到最低点C (图中未画出),然后物块又被弹簧反弹恰能到达A点.已知物块与金属杆间的动摩擦因数μ=,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,空气阻力忽略不计.求:
(1)抛出的物块沿金属杆抛物线OA部分滑动时克服摩擦力做的功:
(2)上述过程中弹簧的最大弹性势能.
如图所示,地球可以看成一个桥面半径为地球半径的巨大的拱形桥.地面上有一辆汽车在行驶,已知汽车的速度越大,地面对它的支持力就越小.(已知地球的半径R=6400km,g=10m/s2)
(1)当汽车的速度为何值时,地面对车的支持力恰好为零.
(2)当地面对车的支持力恰好为零时,质量为m的驾驶员与座椅之间的压力是多少?
某人造地球卫星沿圆轨道运动,轨道半径是6.8×103km,周期是5.6×103s,已知:G=6.67×10﹣11N•m2/kg2.请根据这些数据计算:
(1)人造地球卫星绕地球运动的角速度(计算结果保留两位有效数字)
(2)地球的质量(计算结果保留一位有效数字).
某同学用圆锥摆粗略验证向心力的表达式Fn=mrω2,实验装罝如图所示.细线下悬挂一个钢球,上端固定在铁架台上,将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心处,与白纸接触但无挤压.用手带动钢球,设法使它沿纸面上某个圆做圆周运动.测得钢球质量m=0.100kg,转动的圆周半径为3.30cm,细线悬点与白纸上圆心的距离d=1.10m,当地重力加速度g=9.8m/s2.(计箅结果保留三位有效数字)
(1)图中细线与竖直方向的夹角θ比较小,可认为tanθ≈sinθ,其中sinθ=_____;依据受力分析,钢球做匀速圆周运动时所受的合外力F1=________N;
(2)用秒表测得圆锥摆运动30圈的总时间为t=62.5s,则该圆周运动周期T=______s,再利用向心力的表达式Fn=mrω2可以得到钢球运动的向心力F2 =_______N.
(3)在误差允许的范围内,可认为F1_______F2(填“=”、“>”、“<”),证明向心力的表达式是正确的.