在广场游玩时,一个小孩将一充有氢气的气球用细绳系于一个小石块上,并将小石块放置于水平地面上。已知小石块的质量为,气球(含球内氢气)的质量为
,气球体积为V,空气密度为ρ(V和ρ均视作不变量),风沿水平方向吹,风速为v。已知风对气球的作用力
(式中k为一已知系数,u为气球相对空气的速度)。开始时,小石块静止在地面上,如图所示。
(1)若风速v在逐渐增大,小孩担心气球会连同小石块一起被吹离地面,试判断是否会出现这一情况,并说明理由。
(2)若细绳突然断开,已知气球飞上天空后,在气球所经过的空间中的风速v保持不变量,求气球能达到的最大速度的大小。
用=2N的水平拉力刚好使质量为m=5kg的物体在水平面上做匀速直线运动,现改用
=4N的水平拉力拉物体,使它的速度由4m/s增加到10m/s,求:
(1)物体受水平面的摩擦力f;
(2)物体速度发生上述变化所用的时间t.
如图所示的装置中,水平放置的轻弹簧A.B.C原长相同,劲度系数分别为k、2k、3k,物体D放在光滑的水平面上处于平衡。要使物体D由平衡位置向右移动距离x,求所施外力的大小和方向。
中用长度等于球的直径的细绳将球挂在车厢的光滑侧壁上,如图所示,车厢在平直轨道上向左行驶,当车厢以g/4的加速度向左加速行驶时,车厢侧壁受到的压力设为F(F未知)。求:
(1)当车厢侧受到的压力等于4F时,说明车向左运动的情况是怎样的?
(2)当车厢以g/2加速度向左加速行驶时,细绳的拉力等于球重的多少倍?
如图所示,弹簧的劲度系数为k,下端挂一个质量为m的物体,上端固定在天花板上,用托盘托住物体,使弹簧恰好没有形变。如果使托盘竖直向下做匀加速直线运动,加速度为a(a<g)。求经过多长时间物体和托盘相脱离。
(1)物体从A传送到B需要的时间为多少?
(2)物体从A传送到B过程中在传送带上留下的划痕多长?