(13分)(2012湖北百校联考)如图所示,水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小.传送带的运行速度v0=4.0m/s,将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端.已知传送带长度L= 4.0 m,离地高度h=0.4 m,“9”字全髙H= 0.6 m,“9”字上半部分圆弧半径R="0.1" m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,试求:
(1) 滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间.
(2) 滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向.
(3) 滑块从D点抛出后的水平射程.
为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量,在训练中,让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑,已知运动员在奔跑中拖绳上端与在面的高度为1.2m,且恒定,轻质无弹性的拖绳长2m,运动员质量为60 kg,车胎质量为12kg,车胎与跑道间的动摩擦因数为,如图甲所示,将运动员某次拖胎奔跑100m当做连续过程,抽象处理后的
图象如图乙所示,
,不计空气阻力。求:
(1)运动员加速过程中的加速度及跑完100m后用的时间;
(2)若在加速阶段,绳子对轮胎的拉力及运动员与地面间的摩擦力。
滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60º,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且h=2m,H=2.8m,取10m/s2。求:
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小vB;
(2)轨道CD段的动摩擦因数;
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,则最后停在何处?
某校一课外活动小组自制一枚火箭,质量为2kg,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,燃料的推动力恒为40N,经过4 s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,设火箭在运动过程中质量不变、空气阻力不变,取g="10" m/s2,求:
(1)空气阻力的大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭落地时的速度。
在云南省某些地方小学生上学的路上到现在还要依靠滑铁索过江,若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型,铁索的两个固定点A、B在同一水平面内,铁索能承受最大压力为2500N,AB间的距离为L=80m,铁索的最低点离AB间的垂直距离为H=8m,若把铁索看做是圆弧,已知一质量m=52kg的人在A处从静止开始借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10m/s。求:
(1)从A滑到最低点的过程中阻力做的功?
(2)人在滑到最低点时,滑轮对绳索的压力?
(3)若在A处给人4 m/s的初速度,试判断该同学能不能到达B处?
如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点。已知xAB=16m,滑块运动的速度—时间图象如图乙所示,求:(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)
(1)滑块的初速度v0;
(2)滑块与斜面间的摩擦因数μ;
(3)滑块回到A点时的速度。