是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求
(1)小球运动到B点时的动能;
(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的大小和方向;
(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
(15分)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前x0=13.5 m处作了标记,并以v=9 m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度L=20 m.求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.
(18分)“10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质.测定时,在平直跑道上,受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方10米处的折返线,测试员同时开始计时,受试者到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,测试员停表,所用时间即为“10米折返跑”的成绩.如图5所示,设受试者起跑的加速度为4 m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,到达折返线处时需减速到零,加速度的大小为8 m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线.受试者在加速和减速阶段的运动均可视为匀变速直线运动.问该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒?
(16分)一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站,启动加速度为2 m/s2,加速行驶5 s后匀速行驶2 min,然后刹车,滑行50 m,正好到达乙站,求汽车从甲站到乙站的平均速度为多少.
(12分)一个小球从斜面顶端无初速度下滑,接着又在水平面上做匀减速运动,直至停止,它共运动了10 s,斜面长4 m,在水平面上运动的距离为6 m.求:
(1)小球在运动过程中的最大速度;
(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小.
(18分)一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:
时刻/s |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
5.0 |
7.0 |
9.5 |
10.5 |
速度/ m·s-1 |
3 |
6 |
9 |
12 |
12 |
9 |
3 |
(1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12 m/s?汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小是否相等?
(2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少?
(3)汽车通过的总路程是多少?