甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6m/s。甲车上有质量为m=1kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车总质量为M2=30kg。现为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住。假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不致相撞,试求此时:
(1)两车的共同速度为多少?(2)甲总共抛出了多少个小球?
质量为m的物体放在地面上,其上表面竖直固定一根轻弹簧,弹簧原长为L,劲度系数为k,下端与物体相连接,如图5-5-11所示.现将弹簧上端P缓慢提一段距离H,使物体离开地面.若以地面为参考平面,试求此时物体的重力势能.
图5-5-11
质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升,如图5-4-6所示,若飞机在此过程中水平速度保持不变,同时受到重力和竖直方向上的恒定升力(该升力由其他的力的合力提供,不含重力),今测得当飞机在水平方向的位移为l时,它的上升高度为h.求:
图5-4-6
(1)飞机受到的升力大小;
(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能.
质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放,落入水中后,在水中运动的最大深度是h′,最终木球停在水面上.若木球在水中运动时,受到的阻力恒为Fμ,求:
(1)木球释放后的全部运动过程中,重力做的功是多少,它的重力势能变化了多少;
(2)全过程中水对木球的浮力做了多少功;
(3)分析木球的运动情况,根据你现有的知识能否求出水的阻力Fμ对木球做的总功.若能,请简要说明思路.
如图5-4-7所示,两个轨道均光滑,它们高度相同,让质量均为m的两个物体分别沿轨道由静止开始从顶端运动到底端,求:两个物体在运动过程中重力势能的变化量及重力对物体所做的功.
图5-4-7
将一个边长为a、质量为m的匀质正方体,移动一段距离l(la),已知正方体与水平地面的动摩擦因数为μ,可供选择的方法有两种:水平推动和翻动.请回答:选择哪一种方法较为省力气?