质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平,斜面与圆弧轨道在C点相切连接(小物块经过C点时机械能损失不计)。已知圆弧半径R=1.0 m,圆弧对应圆心角,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。设小物块首次经过C点时为零时刻,在t=0.8s时刻小物块经过D点,小物块与斜面间的滑动摩擦因数为
=
。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=
0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度v1大小;
(2)小物块经过O点时对轨道的压力;
(3)斜面上CD间的距离。
一轻质细绳一端系一质量为m="0.05" kg 的小球A,另一端套在光滑水平细轴O上,O到小球的距离为L=0.1m,小球刚好与水平地面接触,但无相互作用。在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,二者之间的水平距离s=2m,如图所示。现有一滑块B,质量也为m,从斜面上高度h=3m处由静止滑下,与小球碰撞时没有机械能损失、二者互换速度,与档板碰撞时以同样大小的速率反弹。若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,滑块与水平地面之间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2。求:小球在竖直平面内做完整圆周运动的次数。
如图所示,竖直光滑直轨道OA高度为2R,连接半径为R的半圆形光滑环形管道ABC(B为最低点),其后连接圆弧环形粗糙管道CD,半径也为R.一个质量为m的小球从O点由静止释放,自由下落至A点进入环形轨道,从D点水平飞出,下落高度刚好为R时,垂直落在倾角为30°的斜面上P点,不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)小球运动到B点时对轨道的压力大小;
(2)小球运动到D点时的速度大小;
(3)小球在环形轨道中运动时,摩擦力对小球做了多少功?
“神舟”九号飞船一飞冲天,一举成功。火箭点火竖直升空时,处于加速过程,这种状态下宇航员所受支持力F与在地表面时重力mg的比值K=称为载荷值。(地球表面的重力加速度为g)
(1)假设宇航员在加速过程载荷值的最大值为K=6,求加速过程的加速度;
(2)“神舟”九号飞船发射成功后,进入轨道半径约为r=6.7×106m圆形轨道稳定运行。已知地球的半径为R=6.4×106m,估算出飞船绕地球飞行一圈需要的时间。(π2≈g)
质量为2000 kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车的重力的0.2倍。若汽车从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速行驶,g取10m/s2,试求:
(1)汽车在匀加速行驶时的牵引力;
(2)汽车匀加速运动的时间;
(3)当汽车速度为16m/s时的加速度大小。
如图所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a' b'的质量都是0.2kg,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a' b'和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,设金属棒a' b'受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同。用外力让a' b'固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W。求:
(1)ab 棒达到的最大速度;
(2)ab棒下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,此过程中回路电流产生的焦耳热 Q ;
(3)在ab棒下滑过程中某时刻将 a' b'固定解除,为确保a' b'始终保持静止,则a' b'固定解除时ab棒的速度大小满足什么条件? ( g ="10m" / s2,sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )