如图所示,遥控电动赛车(可视为质点)从A点由静止出发,经过时间t后关闭电动机,赛车继续前进至B点后水平飞出,恰好在C点沿着切线方向进入固定在竖直平面内的圆形光滑轨道,通过轨道最高点D后回到水平地面EF上,E点为圆形轨道的最低点。已知赛车在水平轨道AB部分运动时受到恒定阻力0.4N,赛车的质量
0.4kg,通电后赛车的电动机以额定功率P=2W工作,轨道AB的长度L=2m,B、C两点的高度差
0.45m,连线
和竖直方向的夹角
,圆形轨道的半径R=0.5m,空气阻力忽略不计,取重力加速度
,
,
。求:
(1)赛车运动到C点时速度的大小;
(2)赛车经过最高点D处时受到轨道对它压力ND的大小;
(3)赛车电动机工作的时间。
在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面224 m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动 运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12 5 m/s2的加速度匀减速下降 为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s,求:(取g=10 m/s2)
(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?
(2)伞兵在空中的最短时间为多少?
如图是一种测定风力仪器的原理图,一金属球固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,现发现水平风力大小为F时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ,重力加速度为g,求:
(1)金属球对金属丝的拉力的大小;
(2)金属球的质量为多少?
如图所示,质量M=3kg的足够长的小车静止在光滑的水平面上,半径R="0" 8m的1/4光滑圆轨道的下端与小车的右端平滑对接,质量m=1kg的物块(可视为质点)由轨道顶端静止释放,接着物块离开圆轨道滑上小车。从物块滑上小车开始计时,t="2s" 时小车被地面装置锁定。已知物块与小车之间的动摩擦因数μ="0" 3,g=10m/s2,求
(1)物块运动至圆轨道的下端时受到的支持力FN;
(2)小车被锁定时,其右端距圆轨道的下端的距离x;
(3)物块静止时,系统增加的内能Q。
如图所示,一质量m="l" 0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=5m,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ="0" 25。在台阶右侧固定一个以O为圆心的 圆弧挡板,圆弧半径R=5
m,以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块(已知重力加速度g=l0m/s2)。
(1)为使小物块不落在挡板上,求拉力F作用的最长距离
(2)(2)若小物块在水平台阶上运动时,拉力F一直作用在小物块上,当小物块过O点时撤去拉力F,求小物块击中挡板上的位置的坐标。
如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求:
(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf;
(2)小船经过B点时的速度大小v1;