(10分)如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速率进入管内,若A球通过圆周最高点C,对管壁上部的压力为3mg,B球通过最高点C时,对管壁内、外侧的压力均为0,求A、B球落地点间的距离.
一辆值勤的警车停在平直公路边,当警员发现从他旁边以v="10" m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经t0="2s" 警车发动起来,以加速度a="2" m/s2做匀加速运动,试问:
(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
(2)若警车能达到的最大速度是vm="12" m/s,达到最大速度后匀速运动。则警车发动起来后至少要多长的时间才能追上违章的货车?
在某路段相邻较近的两红绿灯路口之间,一辆汽车在第一个路口从静止开始以5m/s2的加速度做匀加速运动,行驶40m,立即以1.25 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达下一个路口时刚好停止,求:
(1)汽车从启动到停止所用的时间;
(2)两红绿灯路口间的距离.
一个小球从距离地面20m的高空自由下落,g取10m/s2,求
(1)小球落地时的速度大小?
(2)小球从开始运动到落地的总时间为多少?
(3)小球落地前最后1s内的位移大小?
(15分)如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长木板在F=50N的水平拉力作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L就在木板最右端无初速地放一铁块。求:(g=10m/s2)
⑴第一个铁块放上后,木板运动1m时,木板的速度多大?
⑵最终能有几个铁块留在木板上?
⑶最后一个铁块与木板右端距离多大?
(15分)如图甲所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节,下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内,一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出,今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差ΔF,改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔF-L图象如图乙所示。(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2)
⑴某一次调节后,D点的离地高度为0.8m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为2.4m,求小球经过D点时的速度大小;
⑵求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径。