西岭雪山旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 s内沿斜面滑下的位移x=50 m.(不计空气阻力,取g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)问:
(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大?
(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?
一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地侵在盛有冰水混合物(即
)的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示。开始时,气体的体积为
,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细砂,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为
(大气压强为
)。
(1)求气缸内气体最终的压强和体积;
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向)。
总质量为
的跳伞运动员从离地
的直升机上跳下,经过
拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的
图像,试根据图像求(
):
(1)
时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算
内运动员下落的高度及客服阻力做的功。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
“翻滚过上车”的物理原理可以用如图所示装置演示。光滑斜槽轨道AD与半径为
的竖直圆轨道(圆心为O)相连,AD与圆O相切于D点,B为轨道的最低点,
。质量
的小球从距D点
处由静止开始下滑,然后冲上光滑的圆形轨道(取
,
,
)。求:
(1)小球进入圆轨道D点时对轨道压力的大小;
(2)小球通过B点时加速度;
(3)试分析小球能否通过竖直圆轨道的最高点C,并说明理由。
质量为
的物体从高为
的斜面顶端的A点由静止开始滑下,最后停在平面上的C点,如图所示,若在C点给物体一个水平向左的初速度
,使物体能沿斜面上滑恰好能到达A点,试求
应多大?(不计物体过B点的能量损失)
如图所示,在倾角为
的足够长的斜面上,有一个质量为
的物体,以初速度
沿斜面向上运动,已知物体与斜面间打点动摩擦因数为
(
)。
(1)求物体上滑过程中加速度的大小;
(2)求物体上滑的最大距离。