(15分)一重为P的匀质细杆AB与另一重为
、半径为R的匀质圆柱O,二者在A点以光滑水平轴连接,放在水平地面上,如图所示。已知
,A、B两点的水平距离为
,杆和圆柱与地面间的静摩擦因数均为
。试求
值至少为多大,杆和圆柱组成的系统方能平衡?

(20分)如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。
时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零、加速度
的匀加速直线运动。已知A的质量
和B的质量
均为
,A、B间的动摩擦因数
,B与水平面间的动摩擦因数
,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度
取
。求

(1)物体A刚运动时的加速度
;
(2)
时,电动机的输出功率P;
(3)若
时,将电动机的输出功率立即调整为
,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,
时物体A的速度为
。则在
到
这段时间内木板B的位移为多少?
(15分)如图所示的光滑轨道由弧形轨道与半径为
的竖直半圆轨道组成,现由水平地面上的A点斜向上抛出一个小球,使之由半圆轨道的最高点B水平进入轨道,沿轨道运动,已知小球冲上弧形轨道的最大高度为
,
取
。求

(1)小球抛出时速度
的大小和方向
(2)抛出点A距半圆轨道最低点C的距离![]()
宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为
,万有引力常量为
。
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
汽车发动机的功率为
,汽车的质量为
,当它沿着某长直公路上坡时(每行驶100m,高度上升2m),所受阻力为车重的0.1倍(
取
),
一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下,到达底部时速度为
。人和雪橇的总质量为
,下滑过程中克服阻力做了多少功?(
取
)
