如图所示,在足够长的光滑水平轨道上有三个小木块A、B、C,质量分别为mA、mB、mC,且;mA=mB =" 1.Okg" ,mc = 2.O kg,其中B与C用一个轻弹簧拴接在一起,开始时整个装置处于静止状态.A和B之间有少许塑胶炸药,A的左边有一个弹性挡板.现在引爆塑胶炸药,若炸药爆炸产生的能量中有E=9.0J转化为A和B的动能,A和B分开后,A恰好在B、C之间的弹簧第一次恢复到原长时追上B,并且与B发生碰撞后粘在一起.忽略小木块和弹性挡板碰撞过程中的能量损失.求:
(1) 塑胶炸药爆炸后瞬间A与B的速度各为多大?
(2) 在A追上B之前弹簧弹性势能的最大值;
(3) A与B相碰以后弹簧弹性势能的最大值.
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?
如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零)。已知物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍,当绳中张力达到8kmg时,绳子将被拉断。求:
(1)转盘的角速度为时,绳中的张力T1;
(2)转盘的角速度为时,绳中的张力T2;
(3)要将绳拉断,转盘的最小转速ωmin。
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60N,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大小a及跑完100m后用的时间t;
(2)在加速阶段绳子对轮胎的拉力大小T及运动员与地面间的摩擦力大小f人。
现有总质量为1000kg的某电动车,正沿平直马路匀速行驶,速度为54km/h。当汽车快要到十字路口时,司机看到绿灯刚跳出3时,开始刹车,已知电动车所受的阻力恒为3000N,求:
(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线40m,他采取上述措施能否避免闯黄灯?
(2)变为绿灯后,该车在7.5s内从静止匀加速到54km/h,汽车发动机最小的额定功率为多少?
(3)相比绿灯时汽车直接驶过路口,采取上述方案驶过路口,汽车的发动机是多做了功?还是少做了功?
如图所示,一足够长的固定斜面与水平方向的夹角为θ=37°,物体B与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5。将物体A以初速度v0=20m/s从斜面顶端水平抛出的同时,物体B在斜面上A以初速度2v0沿斜面向上运动,经历时间t,物体A第一次落到斜面上时,恰与沿斜面向上运动物体B相碰,已知sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,g=10m/s2,不计空气阻力,两物体都可视为质点。求:
(1)时间t的大小。
(2)A物体刚开始做平抛运动时,A、B两物体的距离L?