在一次趣味游戏中,某同学在地面上放置一个半径为R的圆形跑道,在跑道左边放置一个高为h的平台,平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示.跑道上有一辆玩具小车,现让一同学从P点水平抛出小砂袋,并使其落入小车中(砂袋所受空气阻力不计).问:
(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),砂袋被抛出时的初速度各为多大?
(2)若小车在跑道上做匀速圆周运动,则砂袋被抛出时的初速度在什么范围内才能使砂袋落入小车中?
(3)若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动,当小车恰好经过A点时,将砂袋抛出,为使砂袋能在B点处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
如图所示,一根轻绳一端固定在O点,另一端拴一质量m=0.1kg的小球静止于A点,其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与A等高,筒底端左侧有一小孔,距顶端h=0.8m。开始时小球处于O点所在水平面上方30°的位置B处且细绳刚好伸直,OB及OA与转筒的轴线在同一竖直平面内,小孔此时也位于该竖直平面内。将小球从B点由静止释放,小球经过A点时速度vA=2m/s,此时轻绳突然断掉,同时转筒立刻以某一角速度做匀速转动,最终小球恰好进入小孔.取g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)转筒轴线与A点的距离d
(2)转筒转动的角速度ω
(3)轻绳的长度L
如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C。圆轨道ABC的形状为半径R=2.5m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径,(sin53°=0.8,g=10 m/s2)求:
(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小;
(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。
如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上,轨道半径R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量为与A 相同的小球B 发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N 为 2R .重力加速度为,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小.
如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在邻近平台的一倾角为的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差,重力加速度,,。
(1)小球水平抛出的初速度是多少?
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离是多少?
(3)若斜面顶端高,则小球离开平台后到达斜面底端的时间是多少?
如图所示,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出。
(1)若击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;
(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?(g=10m/s2)