如图所示,一个底面粗糙,质量为m的斜面体静止在水平地面上,斜面体斜面是光滑的,倾角为30°.现用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球静止时轻绳与斜面的夹角是30°.
(1)求当斜面体静止时绳的拉力大小;
(2)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的k倍,为了使整个系统始终处于静止状态,k值必须满足什么条件?
一列机车的质量是5×105kg,在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动,加速度大小为0.4m/s2。已知机车的额定功率为3000kw,当机车由静止达到最大速率30m/s时,共用时t秒。行驶过程中阻力恒定,则:
(1)机车匀加速阶段的牵引力多大?
(2)匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时,机车的速度多大?
(3)机车由静止达到最大速度时,前进的距离是多少?(答案中可以包含字母t)
质量为m=0.1kg的可看成质点的小滑块由静止释放,下落h=0.8m后正好沿切线方向进入半径为R=0.2m的1/4光滑圆弧。
(1)求在圆弧最低点A,小球的速度多大?
(2)小滑块运动到水平面上与A接近的B点时,对水平面的压力?
(3)设水平面的动摩擦因数为
=0.2,则小滑块停止运动时距A多远?
城市中为了解决交通问题,修建了许多立交桥,如图所示,桥面为圆弧形的立交桥AB,横跨在水平路面上,长为L=200m,桥高h=20m。可以认为桥的两端A、B与水平路面的连接处是平滑的。一辆小汽车的质量m=1040kg,以25m/s的速度冲上圆弧形的立交桥,假设小汽车冲上立交桥后就立即关闭发动机,不计车受到的摩擦阻力。试计算:(g取10m/s2)
(1)小汽车冲上桥顶时的速度是多大?
(2)小汽车在桥顶处对桥面的压力的大小。
图(
)所示的装置中,小物块
、
质量均为
,水平面上
段长为
,与物块间的动摩擦因数为
,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为
的连杆位于图中虚线位置;
紧靠滑杆(
、
间距大于2
)。随后,连杆以角速度
匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图(
)所示。
在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的
发生完全非弹性碰撞。
(1)求
脱离滑杆时的速度
,及
与
碰撞过程的机械能损失
。
(2)如果
不能与弹簧相碰,设
从
点到运动停止所用的时间为
,求
得取值范围,及
与
的关系式。
(3)如果 能与弹簧相碰,但不能返回道 点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为 ,求 的取值范围,及 与 的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。
如图所示,质量为
的导体棒
,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为
,并处于磁感应强度大小为
、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板
和
分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。
(1)调节
,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流
及棒的速率
。
(2)改变
,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为
、带电量为
的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的
。