如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,AB、CD与两圆弧形轨道相切,BQC的半径为r=1m,APD的半径为R=2m,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q=37°。现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以Ek0的初动能从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)要使小球能够通过弧形轨道APD的最高点,初动能EK0至少多大?
(2)求小球第二次到达D点时的动能;
(3)小球在CD段上运动的总路程。(第(2)(3)两问中的EK0取第(1)问中的数值)
(如图所示,在水平地面上有一向右匀速行驶的车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角θ为,小球质量为0.8kg。车突然刹车,在3.0s内速度由6m/s变为零,设此过程中,小球在车中位置始终未变,求匀速行驶及刹车时绳AB与BC的拉力大小。(g = 10m/s2)
研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间),但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以
的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离
。减速过程中汽车位移
与速度
的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小
。求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;
在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出,已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s,取g=10m/s2,求:
(1)小球沿水平方向抛出后第0.58s末小球的加速度大小和方向如何?
(2)第2s末时小球下降的竖直高度h;
(3)小球沿水平方向抛出时的初速度大小.
如图所示,起重机将重物吊运到高处的过程中经过A、B两点,重物的质量m=500kg,A、B间的水平距离d=10m.重物自A点起,沿水平方向做vx=1.0m/s的匀速运动,同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a=0.2m/s2的匀加速运动,忽略吊绳的质量及空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)重物由A运动到B的时间;
(2)重物经过B点时速度的大小?
(3)由A到B的位移大小.
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2.飞行器飞行t=8s时到达高度H=64m.求:
(1)飞行器匀加速上升的加速度a的大小;
(2)t=8s时飞行器的速度v的大小:
(3)飞行器所受阻力f的大小.