某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω、铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?
已知某星球的质量是地球质量的81倍,半径是地球半径的9倍.在地球上发射一颗卫星,其第一宇宙速度为7.9km/s,则在某星球上发射一颗人造卫星,其发射速度最小是多少?
如图所示,是《用圆锥摆粗略验证向心力的表达式》的实验,实验步骤如下:
(1)用秒表记下钢球运动n圈的时间t。
(2)通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径r,并用天平测出钢球质量m。
(3)测出钢球(以球心为准)到悬点的竖直高度h。用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表达式F1=______,钢球所受合力的表达式F2=______。下面是一次实验得到的数据,代入上式计算结果F1=______N,F2=______N.(g取10m/s2,π2≈10,保留三位有效数字)
(4)比较上述向心力F1和合力F2,得出了实验结论。
m (kg) | r (m) | n (转) | t (秒) | h (m) |
0.1 | 0.025 | 40 | 30.2 | 0.145 |
某同学利用图①所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图②所示。图②中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1、P2和P3之间的水平距离相等。完成下列填空:(重力加速度取10m/s2)
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图②中可读出|y2-y1|=______m,|y3-y2|=______m,|x2-x1|=______m,|x3-x2|=______m(保留两位小数)。
(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,利用(1)中读取的数据。求出小球从P1运动到P2所用的时间为______s,小球抛出后的水平速度为______m/s。
(3)小球在P2速度为______m/s,小球从抛出点到P2的时间为______s。
如图,叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动,A、B、C的质量分别为3m、2m、m,A与B、B和C与转台间的动摩擦因数都为μ,A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( )
A. B对A的摩擦力一定为
B. B对A的摩擦力一定为
C. 转台的角速度一定满足:
D. 转台的角速度一定满足:
我国于2013年12月发射了“嫦娥三号”卫星,该卫星在距月球表面高度为h的轨道上做匀速圆周运动,其运行的周期为T;卫星还在月球上软着陆.若以R表示月球的半径,忽略月球自转及地球对卫星的影响.则( )
A. “嫦娥三号”绕月运行时的向心加速度为
B. 月球的第一宇宙速度为
C. 物体在月球表面自由下落的加速度大小为
D. 由于月球表面是真空,“嫦娥三号”降落月球时,无法使用降落伞减速