在水平长直的轨道上,有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ.
(1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关,是一个定值.
(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m=1kg,车长L=2m,车速v0=4m/s,取g=10m/s2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?
(3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速率进入管内,若A球通过圆周最高点C,对管壁上部的压力为3mg,B球通过最高C时,对管壁内侧下部的压力为0.75mg,求A、B球落地点间的距离。
飞机在竖直平面内做半径为400m的匀速圆周运动,其速度是150m/s,飞行员质量为80kg,g取10m/s2.求:
(1)飞机在轨道最低点飞行员头朝上时,飞行员对座椅的压力大小和方向。
(2)飞机在轨道最高点飞机员头朝下时,飞行员对座椅的压力大小和方向。
一个小球从离地面高度H=5m处的A点,以水平速度V0=6m/s水平抛出,不计空气阻力g取10m/s2。求:
(1)小球从抛出到落地所用的时间。
(2)小球从抛出起经0.8s时的速度大小和方向。
如图所示,在竖直平面内固定一半径R为2 m、圆心角为120°的光滑圆弧轨道BEC,其中点E是最低点.在B、C两端平滑、对称地连接长度S均为m的AB、CD两段粗糙直轨道,直轨道上端A、D与最低点E之间的高度差h均为2.5 m.现将质量为0.01 kg的小物块由A点静止释放,物块与直轨道间的动摩擦因数均为0.25.求:
(1) 小物块从静止释放到第一次过E点时重力做的功;
(2) 小物块第一次通过E点时的动能大小;
(3) 小物块在E点时受到支持力的最小值.
如图所示,半径为R的圆轮在竖直面内绕O轴匀速转动,O轴离地面高为2R,轮上a、b两点与O点的连线相互垂直,a、b两点均粘有一小物体,当a点转至最低位置时,a.b两点处的小物体同时脱落,经过相同时间落到水平地面上。
(1)试判断圆轮的转动方向。
(2)求圆轮转动的角速度的大小。