图1-1-1中(1)所示为一根竖直悬挂的不可伸长的轻绳,下端拴一小物块A,上端固定在C点且与一能测量绳的拉力的测力传感器相连.已知有一质量为m0的子弹B沿水平方向以速度v0射入A内(未穿透),接着两者一起绕C点在竖直面内做圆周运动.在各种阻力都可忽略的条件下测力传感器测得绳的拉力F随时间t的变化关系如图1-1-1(2)所示.已知子弹射入的时间极短,且图1-1-1(2)中t=0为A、B开始以相同速度运动的时刻.根据力学规律和题中(包括图)提供的信息,对反映悬挂系统本身性质的物理量(例如A的质量)及A、B一起运动过程中的守恒量,你能求得哪些定量的结果?
图1-1-1
如图7-7-16所示,光滑圆管轨道ABC,其中AB部分平直,BC部分是处于竖直平面的、半径为R的半圆.圆管截面的半径r<<R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0从A点射入圆管.问:
图7-7-16
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁作用力有哪几种典型情况?初速度v0各应满足什么条件?
如图7-7-14所示,把质量为0.2 kg的小球放在竖直站立的弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图甲所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C(图丙),途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态(图乙).已知B、A的高度差为0.1 m,C、B的高度差为0.2 m,弹簧的质量和空气的阻力均可忽略.
图7-7-14
(1)说出由状态甲至状态丙的能量转化情况,状态甲中弹簧的弹性势能是多少?
(2)说出由状态乙至状态丙的能量转化情况,状态乙中小球的动能是多少?
如图7-7-13所示,一均匀铁链长L,平放在距地面为h=2L的光滑水平桌面上,其长度的悬垂于桌面下.从静止开始释放铁链,求铁链的下端刚要着地时的速度.
图7-7-13
长为L的细绳固定在O点,另一端系一质量为m的小球,开始时绳与水平方向成30°角,如图7-7-15所示.求小球由静止释放后运动到最低点C时的速度.
图7-7-15
如图7-7-12所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连,让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时,砝码未落地,木块仍在桌面上.求:
图7-7-12
(1)这时砝码的速率为多大?
(2)上述过程中砝码克服绳子拉力做的功为多少?