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图 2-53(题2-24)
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2-25 如图2-54所示,平而薄的匀质圆板放在水平桌面上,圆板绕着过中心O的竖直轴旋转,O点沿桌面运动.如果圆板与桌面间的摩擦因数处处相同,试证圆板所受合摩擦力的方向必与O点运动方向相反.
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图 2-54(题2-25)
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2-26 质量同为m的两个小球,各自在空气中以速率v运动时所受阻力大小为f=αmv,其中α是一个常量.使两球位于同一竖直线上,球1在球2上方h处,球2离地足够高,在自由释放球1的同时,以初速度v0将球2竖直向上抛出.试问经多长时间t0,两球相遇?
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2-27 在静止的车厢内有一辐角为θ(0<θ<90°)的圆锥摆,当摆球处于图2-55的最左位置时车厢开始以常量a向右作水平匀加速运动.试问摆球相对车厢能否恰好从此时刻开始,以某θ′(0<θ′<90°)为辐角作圆锥摆运动?
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图 2-55(题2-27)
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2-28 盛满同种液体的大容器以恒定的角速度ω绕着一固定轴旋转,稳定后设液体密度ρ0仍可近似认为处处相同.
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(1)如图2-56所示,在容器中以转轴与某旋转平面交点为坐标原点,设置径向坐标轴x,沿x方向取一细长条液柱,它的两端坐标分别为x1和x2,并且x2>x1≫(x2-x1),截面积同为S,试求此液柱所受离心力Fc;
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图 2-56(题2-28)
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(2)不计重力,计算x处液体压强p(x);
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(3)将图2-56中的细液柱置换为外加的固态或液态细柱体,不计重力,计算它受到的ρ0液体施加的浮力F.
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2-29 如图2-57所示,质量m1的航天飞机A绕地球作匀速圆周运动,轨道半径R,从航天飞机伸出长L≪R的刚性杆,杆端固定质量m2≪m1的卫星S.A-S系统的位置用α角表示,α是杆与A和地心连线之间的夹角.试求A-S系统的平衡位置,并讨论平衡的稳定性.(稍偏离平衡位置,静态下若有返回趋势者称为稳定平衡,有远离趋势者称为不稳定平衡,能停留者称为随遇平衡.)
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图 2-57(题2-29)
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2-30 不计空气阻力,近似计算小球从北半球纬度ψ上空h处自由下落(h≪R(地球半径)),因受科里奥利力影响产生的落地偏移值.
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2-31 如图2-58所示,四个质量同为m的小球,用长度相同且不可伸长的轻绳连结成菱形ABCD,静放在光滑的水平面上.今突然给小球A一个历时极短沿CA方向的冲击,使A获得速度v.已知,试求系统受冲击后瞬间具有的动量p以及B,C,D球各自的速度vB,vC,vD.
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图 2-58(题2-31)
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