如图所示,质量分布均匀,半径为、质量为m的小球,用两根不可伸长的轻绳a、b连接,两轻绳的另一端系在根竖直杆上相距为的A、B两点。两轻绳长度均为,伸直时延长线经过球心整个装置以竖直杆为轴转动,达到稳定时轻绳与杆在同一竖直平面内。
(1)转动的角速度为多大时?小球与竖直杆接触但无压力。
(2)转动的角速度为时,轻绳a、b对球的弹力分为多大?
人类首次发现引力波,来源于距地球13亿光年的两个黑洞互相绕转最后合并的过程。设两个黑洞A、B绕其连线上的O点做匀速圆周运动,如图所示。若黑洞A、B的轨道半径之比为2∶1,两个黑洞间的距离为L,总质量为M,做圆周运动的周期为T,求:
(1)黑洞A的线速度大小;
(2)黑洞A的质量。
“天宫二号”是我国自主研发的一个“空间实验室”,科学家、航天员们将在里面展开各种工作和试验,为建成空间站奠定了基础。“天宫二号”绕地球做匀速圆周运动,周期为T。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G。求“天宫二号”在轨运行时距地球表面的高度。
跳台滑雪是勇敢者的运动。如图所示,一位运动员由坡顶的A点沿水平方向飞出的速度v0=10m/s,落点在山坡上的B点。已知g=10m/s2,山坡可以看成一个斜面,倾角为θ=45°求运动员在空中飞行的时间t和A、B间的距离s。
如图所示,某同学设计了一个圆锥摆,用来粗略验证向心力的表达式。竖直固定的电动机转轴上固定着一个半径为r的水平圆盘,圆盘的圆心在转轴上。当电动机转动时,小球在水平面内做匀速圆周运动。测得小球做匀速圆周运动的半径为R,运动n周所用时间为t,绳长为。已知重力加速度g,用m表示小球的质量,则小球所受重力和细绳拉力的合力大小F=____________(用m、g、R、r、表示),小球做匀速圆周运动所需向心力为=____________(用m、R、n、t表示)。本实验的目的是验证F与在误差允许的范围内____________。
在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,横线是水平方向,竖线是竖直方向。若小球在平抛运动中的几个位置如图中a、b、c、d所示,已知重力加速度为g,则小球做平抛运动的初速度为v0=____________。