如图所示,半径为R的1/4光滑圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一光滑的小定滑轮,一根跨过定滑轮、足够长的轻绳,两端分别系着可视为质点的质量分别为与
的物体,
紧靠小定滑轮,且
。开始时
、
均静止。
(1)为使释放后能到达A点,
与
之间必须满足什么关系?
(2)如果,试求
释放后经过圆弧最低点A时的速度大小。
(3)若质量为m的到达圆弧最低点时绳突然断开,求
落地时重力的功率。
(12分)如图所示,一质量为m=1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的A点,随传送带运动到B点,小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动,已知圆弧半径R=0.9 m,轨道最低点为D,D点距水平面的高度h=0.8 m.小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板,已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.3,传送带以5 m/s恒定速率顺时针转动,g=10 m/s2.求:
(1)传送带AB两端的距离;
(2)小物块经过D点时对轨道的压力的大小;
(3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ的正切值.
(9分)如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以大小恒定的初速率v0=10 m/s的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块沿木板滑行的距离s将发生变化,重力加速度g=10 m/s2。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数;
(2)当θ角满足什么条件时,小物块沿木板滑行的距离最小,并求出此最小值。
(8分)如图所示,A、B两物体在同一直线上运动,当它们相距 s0=7m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以vA= 4m/s的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度vB=10m/s向右,以a=-2m/s2的加速度做匀减速运动,则经过多长时间A追上B?若vA=8m/s ,则又经多长时间A追上B?
如图所示,光滑绝缘的圆形轨道BCDG位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.求:
(1)若滑块从水平轨道上距离B点为s=3R的A点由静止释放,求滑块到达与圆心O等高的C点时的速度大小;
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时对轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.
如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H="0.75" m,C距离水平地面高h="0.45" m,一质量m="0.10" kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点。现测得C、D两点的水平距离为L=0.60m。不计空气阻力,取 g="10" m/s2。求;
(1)小物块从C点运动到D点经历的时间;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小;
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。