(10分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0~2 s内做匀加速直线运动,2~10 s内小车牵引力的功率保持不变,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.求:
(1)小车所受的阻力Ff是多大?
(2)在2~10 s内小车牵引力的功率P是多大?
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少?
如图所示,让小球从一半径为R=2m的光滑圆弧轨道中的C位置由静止释放,运动到最低点D后,进入粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔A进入半径r=0.3m的竖直放置的光滑圆环轨道,当小球进入圆轨道立即关闭A孔。已知两轨道与水平面平滑连接,,小球质量为m=0.5kg,D点与小孔A的水平距离s=2m,g取10m/s2。试求:
(1)小球在D点对轨道的压力大小
(2)要使小球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求粗糙水平面摩擦因数μ的范围。
如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为m1=3.4×103kg,其推进器的平均推力F=900N,在飞船与空间站m2对接后,推进器工作5s内,测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s,求:
(1)空间站的质量m2
(2)飞船给空间站的作用力N
如图所示,光滑水平面上静止放置质量M = 2kg,长L = 0.84m的长木板C;离板左端S = 0.12m处静止放置质量mA =1kg的小物块A,A与C间的动摩擦因数μ = 0.4,在板右端静止放置质量mB = 1kg的小物块B,B与C间的摩擦忽略不计.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、B均可视为质点,g = 10m/s2.现在木板上加一水平向右的外力F,问:
(1)当F = 9N时,小物块A、B、C的加速度分别为多大?
(2)要使A与B碰撞之前,A的运动时间最短,则F至少应为多大,并求出最短时间。
(3)若在A与B刚发生弹性碰撞时撤去外力F,且A最终能滑出C,则F的取值范围是多少?
如图,质量为的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面的高度为
,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2mg。试问:
(1)a与b球碰前瞬间,a的速度多大?
(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?若细绳断裂,小球在DE水平面上的落点距C的水平距离是多少?若细绳不断裂,小球最高将摆多高?
如图所示,两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点,B点为轨道最低点,O为圆心,轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量均为m的两小环P、Q用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上。将MN两环从距离地面2R处由静止释放,整个过程中轻杆和轨道始终不接触,重力加速度为g,求:
(1)当P环运动到A点时的速度v;
(2)在运动过程中,P环能达到的最大速度vm;
(3)若将杆换成长4R,P环仍从原处由静止释放,经过半圆型底部再次上升后,P环能达到的最大高度H。