如图所示,半径为R的竖直圆轨道与半径为2R的竖直圆弧轨道BC相切于最低点C,倾角θ=37°的倾斜轨道AB与圆弧轨道BC相切于B点,将一劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在AB轨道上,平行于斜面的细线穿过有孔固定板和弹簧并跨过定滑轮将小球a和小球b连接,小球a与弹簧接触但不相连,小球a的质量为m,小球b的质量为,初始时两小球静止,小球a与B点的距离为L,已知弹簧被压缩时的弹性势能表达式为(x为弹簧压缩量),现将细线突然烧断,一切摩擦均不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g。
(1)求细线断开的瞬间,小球a和小球b的加速度大小之比。
(2)如果小球a恰好能在圆轨道内完成竖直平面内的圆周运动,则L和R应满足什么关系?
(3)在满足第(2)问的条件下,小球a通过C点时对轨道的压力的变化量是多少?
中国首个月球探测计划“嫦娥工程”预计在2017年实现月面无人采样返回,为载人登月及月球基地选址做准备.在某次登月任务中,飞船上备有以下实验仪器:A.计时表一只;B.弹簧秤一把;C.已知质量为m的钩码一个;D.天平一只(附砝码一盒).“嫦娥”号飞船在接近月球表面时,先绕月球做匀速圆周运动,航天员测量出绕行N圈所用的时间为t.飞船的登月舱在月球上着陆后,航天员利用所携带的仪器又进行了第二次测量.已知引力常量为G,把月球看成球体.利用上述两次测量所得的物理量可求出月球的密度和半径.
(1)航天员进行第二次测量的内容是什么?
(2)试推导月球的平均密度和半径的表达式(用上述测量的物理量表示).
两滑块、沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置随时间t变化的图象如图所示。求:
(1)滑块、的质量之比;
(2)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
如图所示,甲、乙传送带倾斜放置,并以相同的恒定速率v逆时针运动,两传送带粗糙程度不同,但长度、倾角均相同。将一小物体分别从两传送带顶端的A点无初速释放,甲传送带上小物体到达底端B点时恰好达到速度v;乙传送带上小物体到达传送带中部的C点时速度恰好达到速度v,接着以速度v运动到底端B点。则小物体从A运动到B的过程中( )
A. 小物体在甲传送带上运动的时间比在乙上的大
B. 小物体与甲传送带之间的动摩擦因数比乙之间的大
C. 两传送带对小物体做功相等
D. 两传送带因与小物体摩擦产生的热量相等
如图所示,可以看作质点的小球从末端水平的圆弧轨道上最高点由静止开始沿轨道下滑,并沿水平方向抛出,小球抛出后落在斜面上。已知轨道高度为h,斜面的倾角为θ=30°,斜面上端与小球抛出点在同一水平面上,下端与抛出点在同一竖直线上,斜面长度为3h,斜面上M、N两点将斜面长度等分为三段。空气阻力不计,重力加速度为g。若小球落在斜面上M点,则( )
A. 小球在空中飞行时间为
B. 小球抛出的速度为
C. 小球从轨道上最高点释放到落在斜面上M点的过程中重力做功为mgh
D. 小球从轨道上最高点释放到落到斜面上M点的过程中克服摩擦力做的功为
固定在竖直平面内的圆管型轨道,轨道的外壁光滑,内壁粗糙。一小球从轨道的最低点以速度v0向右运动,球的直径略小于圆管的间距,如图所示。小球运动的轨道半径为R,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 因内壁粗糙,小球运动过程中不可能机械能守恒\
B. 若,小球一定能到达最高点\
C. 若,小球恰好能到达最高点
D. 若,小球第一次运动到最高点的过程中机械能守恒