(12分)如图12所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18Kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N。
求:(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小;
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度;
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边的夹角为60°,桌面高出地面0.8m,求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离。
(8分)“嫦娥工程”计划在第二步向月球发射一个软着陆器,在着陆器附近进行现场勘测。已知地球的质量为月球质量的81倍,地球的半径为月球半径的4倍,地球表面的重力加速度为=10,假设将来测得着陆器撞击月球表面后竖直向上弹起,2s后落回月球表面.求它弹起时的初速度(不考虑地球和月球的自转).
(8分)如图11所示,一半径为R的光滑半圆形轨道AB固定在水平地面上,一个质量为m的小球以某一速度从半圆形轨道的最低点A冲上轨道,当小球将要从轨道最高点B飞出时,小球对轨道的压力为3mg(g为重力加速度),求:
(1)小球在半圆形轨道最高点时的加速度大小;
(2)小球的落地点C离A点的水平距离。
(6分)如图10,以10m/s的水平速度抛出的物体,飞行一段时间后垂直撞在倾角为θ=30°的斜面上,空气阻力不计(g取10),求:(1)物体飞行的时间;(2)物体撞在斜面上的速度多大?
某物体在地面上受到的重力为160N,将它放置在卫星中,在卫星以的加速度随火箭竖直加速上升的过程中,当物体与卫星中的支持物的弹力为90N时,卫星距地球表面的高度为 Km。(地球半径R=6400Km,g取10)
如图9所示,在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则该卫星的发射速度 11.2km/s(填大于、小于或等于),卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度必定 7.9km/s (填大于、小于或等于)。