为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数
(g取10m/s2,
0,
)求:
小物块的抛出点和A点的高度差;
为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。
要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件.
用汽车从井下提重物,重物质量为m=1kg,定滑轮高H=6m,如图所示,已知汽车从A静止开始运动至B点时速度为=10m/s,此时细绳与竖直方向夹角为θ=530,求:(1)重物这时的速度为多大?(2)这一过程中细绳拉力对重物做了多少功?(已知sin530=0.8,cos530=0.6)
如图质量为mA=0.3kg、长L=24cm的方盘A静置于光滑水平面上,质量为mB=0.2kg的小物块B放在盘内右端,小物块与盘表面动摩擦因数μ=0.2,现有一质量为mC=0.1kg的物体C以v0=12m/s的速度向方盘运动,与之碰撞后不再分开。此后设小物块B和盘A每次碰撞都不损耗机械能,求小物块B和盘壁的碰撞次数及小物块B最终停在盘A中的位置。(g=10m/s2)
如图所示,质量为M的物体B静止在光滑水平面上,它有一个位于竖直平面内光滑的1/4圆弧轨道,底端切线水平。另一质量为m的小物体A从左边以水平初速度v0滑上光滑轨道的底端,设小物块并未冲出轨道。
求:(1)小物块A在B上上升的最大高度
(2)物体B最终的速度
如图所示,质量为m=3.0kg的小车在光滑水平轨道上以v1=2.0m/s速度向右运动.一股水流以v2=2.4m/s的水平速度自右向左射向小车后壁。已知水流流量为Q=m3/s,射到车壁的水全部流入车厢内.那么,经多长时间可使小车静止?(水的密度为ρ=
kg/m3),
如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动.三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态.滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零.因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点.已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数0.20,重力加速度g取10m/s2.
(1)求滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)求滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep;
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑
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块C总能落至P点,则滑块A与滑块B碰撞前速度的最大值vm是多少?