由于地球自转的影响,地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同.已知地球表面两极处的重力加速度大小为,在赤道处的重力加速度大小为,地球自转的周期为,引力常量为.假设地球可视为质量均匀分布的球体.求:
(1)质量为的物体在地球北极所受地球对它的万有引力的大小.
(2)地球的半径.
(3)地球的密度.
一长度为L的细线一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,P为地面上的一点,O、P两点的连线与水平地面垂直。若小球恰好能在竖直平面内绕 O点做完整的圆周运动,在小球做圆周运动过程中,第一次在小球运动到最高点A的瞬间剪断细线,第二次在小球运动到最低点B的瞬间剪断细线,若两次小球的落地点到P点的距离相等,求O点距水平地面的高度h。
如图所示,物体1、物体3的质量均为m=1kg,质量为M=2 kg、长度为L=1.0m的长木板2与物体3通过不可伸长轻绳连接.跨过光滑的定滑轮.设长板2到定滑轮足够远,物体3离地面高H=6.5m,物体1与长板2之间的动摩擦因数。长板2在光滑的桌面上从静止开始释放,同时物体.(视为质点)在长板2的左端以的初速度开始运动.求:
(1)长板2开始运动时的加速度大小;
(2)通过计算说明物体1是否会从长木板2的右端落下?
(3)当物体3落地时,物体1在长板2上的位置.
为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活,国家航天局组织对航天员进行失重训练时创造出了一种失重环境。航天员乘坐在总质量m=5×104kg的训练飞机上,飞机以200 m/s的速度与水平面成30°倾角匀速飞升到7 000 m高空时向上拉起,沿竖直方向以v0=200 m/s的初速度向上做匀减速直线运动,匀减速的加速度大小为g,当飞机到最高点后立即掉头向下,沿竖直方向以加速度g做匀加速运动,这段时间内便创造出了完全失重的环境。当飞机离地2 000 m高时,为了安全必须拉起,之后又可一次次重复为航天员提供失重训练。若飞机飞行时所受的空气阻力F=kv(k=900 N·s/m),每次飞机速度达到350 m/s后必须终止失重训练(否则飞机可能失控)。求:(整个运动过程中,重力加速度g的大小均取10 m/s2)
(1)飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间。
(2)飞机从最高点下降到离地4 500 m时飞机发动机的推力。
如图所示,质量的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量的小球B相连。今用跟水平方向成角的力,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
(3)当角为多大时,力F使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?最小拉力为多少?(只要求写出角度的函数值)
如图()所示,在倾角的光滑固定斜面上有一劲度系数的轻质弹簧,弹簧下端固定在垂直于斜面的挡板上,弹簧上端拴接一质量的物体,初始时物体处于静止状态.取.
()求此时弹簧的形变量.
()现对物体施加沿斜面向上的拉力,拉力的大小与物体位移的关系如图()所示,设斜面足够长.
.分析说明物体的运动性质并求出物体的速度与位移的关系式;
.若物体位移为时撤去拉力,在图()中做出此后物体上滑过程中弹簧弹力的大小随形变量的函数图像;并且求出此后物体沿斜面上滑的最大距离以及此后运动的最大速度.