过山车是游乐场中常见的设施.如图17所示是一种过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的三个圆形轨道组成,B、C、D分别是三个圆形轨道的最低点,B、C间距与C、D间距相等,半径R1=2.0m、R2=1.4m.一个质量为m=1.0kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以v0=12.0m/s的初速度沿轨道向右运动,A、B间距L1=6.0m.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,圆形轨道是光滑的.假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠.重力加速度取g=10m/s2,计算结果保留小数点后一位数字.试求:
(1)小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
(2)如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距
应是多少;
(3)在满足(2)的条件下,如果要使小球不能脱离轨道,在第三个圆形轨道的设计中,半径R3应满足的条件和小球最终停留点与起点间的距离.
如图所示,用同种材料制成的一个轨道ABC,AB段为四分之一圆弧,半径为R=2m,BC段为水平放置的轨道。一个物块质量为m=2kg,与轨道的动摩擦因数为μ=0.25,它由轨道顶端A从静止开始下滑,恰好运动到C端停止,测得物块滑至底端B点的速度为5m/s,求:(g取10m/s2)
(1)物块在AB段克服摩擦力做功为多少?
(2)水平轨道BC段的长度为多大?
从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重力的k倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为多少?
汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为
,汽车行驶过程中所受阻力恒为
,汽车的质量
。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为
,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶求:(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度;
(2)匀加速运动能保持多长时间;
(3)当汽车的速度为20m/s时的加速度
分)如图所示,质量为m=1kg的滑块,以ν0=5m/s的水平初速度滑上静止在光滑水平面的平板小车,小车足够长,质量M=4kg。求:
(1)滑块与小车的共同速度ν;
(2)整个运动过程中产生的内能E。
)(一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的P-T图象如图所示。已知该气体在状态A时的体积为1×10-3m3。求:
(i)该气体在状态C时的体积;
(ii)该气体从状态A到状态B再到状态c的过程中,气体与外界传递的热量