(19分) 在“极限”运动会中,有一个在钢索桥上的比赛项目.如图所示,总长为L的均匀粗钢丝绳固定在等高的A、B处,钢丝绳最低点与固定点A、B的高度差为H,动滑轮起点在A处,并可沿钢丝绳滑动,钢丝绳最低点距离水面也为H.若质量为m的人抓住滑轮下方的挂钩由A点静止滑下,最远能到达右侧C点,C、B间钢丝绳长度为
,高度差为
.若参赛者在运动过程中始终处于竖直状态,抓住滑轮的手与脚底之间的距离也为
,滑轮与钢丝绳间的摩擦力大小视为不变,且摩擦力所做功与滑过的路程成正比,不计参赛者在运动中受到的空气阻力、滑轮(含挂钩)的质量和大小,不考虑钢索桥的摆动及形变.
(1)滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大?
(2)若参赛者不依靠外界帮助要到达B点,则人在A点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初速度?
(3)比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为
、宽度为
,厚度不计的海绵垫子上.若参赛者由A点静止滑下,会落在海绵垫子左侧的水中.为了能落到海绵垫子上,参赛者在A点抓住挂钩时应具有初速度的范围?
甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0=16m/s.已知甲车紧急刹车时加速度的大小为a1=3m/s2,乙车紧急刹车时加速度的大小为a2=4m/s2,乙车司机的反应时间为△t=0.5s(即乙车司机看到开始甲车刹车后O.5s才开始刹车),求为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?
跳伞运动员做低空跳伞表演,直升飞机离地面高度H=224m静止在空中,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动;经过一段时间后,立即打开降落伞,展开伞后运动员以a=12.5m/s2的加速度在竖直方向上匀减速下降,若运动员落地时竖直方向的速度为v=5m/s,(g=lOm/s2)求:
(1)运动员展开伞时,离地面的高度h?
(2)运动员在空中运动时间t?
如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为
,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为
的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C为界, AC段与CB段动摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为
,车的速度为
,最后金属块恰停在车的左端(B点)。如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为
,与CB段间的动摩擦因数为
,求
与
的比值.
如图甲所示,一质量为2 . 0kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从t = 0时刻起,物体受到水平方向的力F 的作用而开始运动, 8s内F随时间t 变化的规律如图乙所示。求:(g取 10m / s 2)
(1)4s末物体速度的大小;
(2)在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v-t 图象;(要求计算出相应数值)
(3)在8s 内水平力F所做的功。
如图所示,固定的半圆弧形光滑轨道置于水平方向的匀强电场和匀强磁场中,轨道圆弧半径为R,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外,电场强度为E,方向水平向左.一个质量为m的小球(可视为质点)放在轨道上的C点恰好处于静止,圆弧半径OC与水平直径AD的夹角为
.
(1)求小球带何种电荷,电荷量是多少?并说明理由.
(2)如果将小球从A点由静止释放,小球在圆弧轨道上运动时,对轨道的最大压力的大小是多少?