如图所示,一半径R=0.2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管(图中圆管未画出)进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道,A点离B点所在水平面的高度h="1.2m" ;BC斜面与AB轨道对接,倾角为37°,滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失, 最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8
(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能。
(3)从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点,求BC之间的距离。
如图4-8所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:
(1)写出x=1.0m处质点的振动函数表达式;
(2)求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.
(14分)如图所示,一个质量为m,带电荷量为+q的粒子在O点以v0的初速度跟水平方向成α角向上射出,如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后,可使粒子沿初速度所在直线方向做直线运动。已知重力加速度为g.
(1)若粒子做匀速直线运动则场强的大小和方向;
(2)求所加最小匀强电场的场强的大小;
(3)若加上水平向左、大小一定的匀强电场后,经过一段时间粒子又回到了O点,求粒子回到O点时的速度大小v和所用的时间t。
(14分)一辆质量为2000kg的小轿车,驶过半径R=90m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20m/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?
如图所示,质量m =50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以V0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高,取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面)
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小。
小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力。然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大?