(12分)如图甲所示,一质量为m="1.0" kg的木块从倾角为α=37º、长度为L="3.2" m的固定粗糙斜面顶端由静止开始运动,同时木块受水平向左的风力作用,且水平风力与风速成正比,木块在斜面上下滑时的加速度a与风速v之间的关系如图乙所示。已知sin 37º=0.6,cos 37º=0.8,取重力加速度大小为g="10" m/s2,请求解:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数
(2)风速v="3.0" m/s时木块沿斜面下滑的时间t及木块所受水平风力F的大小。
如图所示,一木块质量为M=0.1kg,静止于某光滑平台上,平台上表面离水平
地面的高度h=0.8m。一质量m=0.05kg的子弹以v0=400m/s的水平速度射入木块,并以200m/s的水平速度射出。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)子弹射出后,木块的速度。
(2)此后木块落地点离平台边缘的水平距离(不考虑空气阻力);
(3)打击过程中,子弹和木块组成的系统损失的机械能
AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,下端B与水平直轨道相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求:
(1)小球运动到B点时的动能。
(2)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑雪道,倾角α=30°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道, AB段与BC段圆滑相连,DE段是一小段圆弧(其长度可忽略),在D、E两点分别与CD、EF相切,EF是减速雪道,倾角θ=37°。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h="10" m。A点与C点的水平距离L1="20" m. 运动员连同滑雪板的质量m=60 kg,滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,落在着陆雪道CD上后沿斜面下滑到D时速度为20m/s. 运动员可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 求:
(1)运动员从A点到C点的过程中克服摩擦力所做的功;
(2)在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离;
(3)从运动员到达D点起,经3.0s正好通过减速雪道EF上的G点,求EG之间的距离。
如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,另一端自由伸长。质量为2m的光滑弧形槽静止在光滑水平面上,底部与水平面平滑连接,让一个质量为m的小球从槽高h处开始自由下滑,小球到水平面后恰能压缩弹簧且被弹簧反弹。槽左侧光滑水平面长度足够。求:
(1)小球第一次到达水平面时的速度大小;
(2)从开始运动到小球第一次到水平面过程中,小球对槽做的功;
(3)小球第一次追上槽后能上升的最大高度?
如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为R=0.1 m,半圆形轨道的底端放置一个质量为m=0.1 kg的小球B,水平面上有一个质量为M=0.3 kg的小球A以初速度v0=4.0m/s开始向着木块B滑动,经过时间t=0.80s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,。求:
(1)两小球碰前A的速度;
(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力;
(3)确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。