如图为某探究活动小组设计的节能运输系统,斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道顶点时,自动装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速度滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端。再重复上述过程。求:(1)
=?
(2)在满足(1)的条件下,若物体下滑的最大距离为L,则弹簧的最大弹性势能为多大?
有一辆质量为800kg的小汽车,驶过半径R=40m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)若桥面为凹形,汽车以10m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?
(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?
(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
我国已启动“登月工程”,设想在月球表面上,宇航员测出小物块自由下落h高度所用的时间为t。当飞船在靠近月球表面圆轨道上飞行时,测得其环绕周期是T,已知引力常量为G。根据上述各量,试求:
⑴月球表面的重力加速度;
⑵月球的质量。
水平抛出的一个石子,经过0.4s落到地面,落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53° ,(g取10m/s2,cos530=0.6,sin530=0.8)。试求:
(1)石子的抛出点距地面的高度;
(2)石子抛出的水平初速度。
如图所示. 半径分别为a 、b的两同心虚线圆所围空间分别存在电场和磁场,中心O处固定一个半径很小(可忽略不计)的金属球,在小圆空间内存在沿半径向内的辐向电场,小圆周与金属球间电势差U,两圆之间存在垂直于纸面向里的匀强磁场,设有一个带负电的粒子从金属球表面沿x轴正方向以很小的初速度逸出,粒子质量为m,电荷量为q.(不计粒子的重力,忽略粒子逸出的初速度)
试求:(1)粒子到达小圆周上时的速度为多大?
(2)粒子以(1)中的速度进入两圆间的磁场中,当磁感应强超过某一临界值时,粒子将不能到达大圆周,求此磁感应强度的最小值B.
(3)若当磁感应强度取(2)中最小值,且时,粒子运动一段时间后恰好能沿x轴负方向回到原出发点,求粒子从逸出到第一次回到原出发点的过程中,在磁场中运动的时间.(设粒子与金属球正碰后电量不变且能以原速率原路返回)
如图所示:半径为R=1.8m的光滑圆轨道竖直固定在高h=5m的水平台上,平台BC长s=4.5m,一质量为mb=1kg的小球b静止在C点。现让一质量为ma=2kg的小球a从A点(与圆心等高)静止释放,运动到C点与b球发生碰撞,碰撞后a球的速度水平向右,a、b分别落在水平面上的M、N两点,M、N两点与平台的水平距离分别为xa=3m、xb=4m。两球可视为质点,g=10m/s2。求:
(1)碰撞后,b球获得的速度大小vb;
(2)碰撞前,a球的速度大小v0;
(3)判断BC段平台是否光滑?若不光滑,请求出平台的动摩擦因数。