在一次特技表演中,一电动小车的运动路径运动如图所示,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段,在C与平面D间是一水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m,在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力,牵引力的功率为P=1.2W,其他路段电动机关闭.问:要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上,小车电动机至少工作多长时间?
(g取10m/s2)
刹车距离(即图中“减速过程”所经过的位移),是评价汽车安全性能的一个重要指标.某型号汽车在一段马路上的测试结果是:当汽车以15m/s速度匀速行驶时,从开始刹车到汽车停下的距离是15米.
(1)求测试汽车减速时的加速度为多大?
(2)假设一般人的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)t0=0.5s.若在测试车前方摆放一固定障碍物,那么测试司机至少应在多远处发现目标,才不至于出现安全事故?
如图所示,光滑杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为、原长为
的轻弹簧,质量为
的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接。
为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为
,则:
(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小及小球速度最大时弹簧的压缩量
;
(2)当球随杆一起绕轴匀速转动时,弹簧伸长量为
,求匀速转动的角速度
。
如图所示,长,高
,质量
的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动,当木箱的速度
时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力
,并同时将一个质量
的小球轻放在距木箱右端
的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面,木箱的上表面光滑,木箱与地面的动摩擦因数为
,取
,求:
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;
(2)小球放到P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小球落地时木箱的速度为多大。
如图所示,有一固定在水平桌面上的轨道ABC,AB段粗糙,与水平面间的夹角为;BC段光滑,C点紧贴桌子边缘,桌高
。一小物块放在A处(可视为质点),小物块与AB间的动摩擦因数为
。现在给小物块一个沿斜面向下的初速度
,小物块经过B处时无机械能损失,物块最后落在与C点水平距离
的D处(不计空气阻力,
取
,
,
),求:
(1)小物块在AB段向下运动的加速度大小;
(2)小物块到达B处时的速度大小。
(3)求AB的长L。
粗糙的地面上放着一个质量的斜面,斜边部分光滑,底面与地面的动摩擦因数
,倾角
,在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量
的小球,弹簧劲度系数
,现给斜面施加一水平向右为F的恒力作用,使整体向右以
匀加速运动,已知
,
,
。
(1)求F的大小;
(2)求出弹簧的型变量及斜面对小球的支持力大小。