如图所示,以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠B点,上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C,一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点,运动到A时刚好与传送带速度相同,然后经A沿半圆轨道滑下,再经B滑上滑板,滑板运动到C时被牢固粘连,物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,两半圆半径均为R,板长=6.5R,板右端到C的距离L在R<L<5R范围内取值,E距A为S=5R,物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均μ=0.5,重力加速度取g。
(1)求物块滑到B点的速度大小;
(2)试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系,并判断物块能否滑到CD轨道的中点。
如图所示,一绝热气缸倒立竖放在两水平台面上,缸内一光滑活塞密封了一定质量的理想气体。在活塞下挂有一物块,活塞与物块的总重力G="30" N,活塞的横截面积S=3.0×l0-3m2。活塞静止时,缸内气体温度t1=27oC,体积V1=3.0×l0-3m3,外界的大气压强恒为p0= 1.0×105Pa。缸内有一个电阻丝,电阻丝的电阻值恒为R=5.0Ω,电源电动势E="18" V、内阻r="1.0" Ω。闭合开关20 s后,活塞缓慢下降高度h="0.10" m,求这20 s内气体内能的变化量和20 s末缸内气体的温度。
如图是检验某种平板承受冲击能力的装置,MN为半径R="0.8" m、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,O为圆心,OP为待检验平板,M、O、P三点在同一水平线上,M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同但质量均为m=0.01kg的小钢珠,小钢珠每次都在M点离开弹簧枪。某次发射的小钢珠沿轨道经过N点时恰好与轨道无作用力,水平飞出后落到OP上的Q点,不计空气阻力,取g=10m/s2。求:
(1)小钢珠经过N点时速度的大小vN;
(2)小钢珠离开弹簧枪时的动能Ek;
(3)小钢珠在平板上的落点Q与圆心O点的距离s
如图所示,一水平方向的传送带以恒定的速度v=2 m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的四分之一圆弧面轨道,并与弧面下端相切.一质量为m=1 kg的物体自圆弧面轨道的最高点由静止滑下,圆弧面轨道的半径R=0.45 m,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,不计物体滑过曲面与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,g=10 m/s2.求:
(1)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量.
如图所示在水平地面上固定一个半径为R的半圆形轨道,其中圆弧部分光滑,水平段长为L,一质量为m的小物块紧靠一根被压缩的弹簧固定在水平轨道的最右端,小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ,现突然释放小物块,小物块被弹出,恰好能够到达圆弧轨道的最高点A,弹簧长度忽略不计,求:
(1)小物块的落点距O′的距离;
(2)小物块释放前弹簧具有的弹性势能.
如图所示,直杆长L1=0.5m,圆筒高为L2=3.7m。直杆位于 圆筒正上方H=0.8m处。直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿越圆筒。试求(取g=10m/s2)
(1)由释放到直杆下端刚好开始进入圆筒时经历的时间t1
(2)直杆穿越圆筒所用的时间t.