(19分)如图,在倾角为37°的足够长的光滑斜面上,放一质量为mA=0.2kg的薄板A,A板上、下段由不同材料构成,下段表面光滑,长度l=3m,上段表面粗糙;质量为的金属块B(视为质点)位于A的最下端,B与A上段间的动摩擦因数
=0.1;质量为
的物块C通过轻线绕过定滑轮与B相连。忽略滑轮质量及轴间的摩擦,A, B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时,整个系统在外力作用下,处子静止状态,轻线被拉直。
.求:
(1)撤去外力的瞬间,A, B, C的加速度分别是多大?
(2)撤去外力后的整个过程中,因摩擦产生的热量Q=?(绳足够长,B始终没滑出A板)
小李同学乘坐杭温线“和谐号”动车组,发现车厢内有速率显示屏。当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,部分数据列于表格中。已知动车组的总质量M=2.0×105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍,取g=10m/s2。在小李同学记录动车组速率这段时间内,求:
t/s |
v/m·s-1 |
0 |
30 |
100 |
40 |
300 |
50 |
400 |
50 |
500 |
60 |
550 |
70 |
600 |
80 |
(1)动车组的加速度值;
(2)动车组牵引力的最大值;
(3)动车组位移的大小。
如图所示,在倾角θ=30°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球,当系统静止时档板上的压力传感器显示压力为20N,试求:
(1)球对斜面的压力和圆球的重力。
(2)要让挡板压力为零,整个装置在水平方向上将怎样运动?
如图所示,水平平台的右端安装有轻质滑轮,质量为的物块A放在与滑轮相距
的平台上,现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端挂质量为
的小球B,绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止,绳与滑轮间的摩擦不计,重力加速度为
(
取
)。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.
(1)某探究小组欲用上述装置测量物块与平台间的动摩擦因数。放开小球,系统运动,该小组对小球匀加速下落过程拍得同一底片上多次曝光的照片如图所示,拍摄时每隔1s曝光一次,若小球直径为20cm,求物块A与平台间的动摩擦因数;
(2)设小球着地后立即停止运动,已知,要使物块A不撞到定滑轮,求小球下落的最大高度h?(假设小球距地面足够高)
如图所示,直棒AB长5m,上端为A,下端为B.在B的正下方10m处有一长度为5m、内径比直棒大得多的固定空心竖直管手持直棒由静止释放,让棒做自由落体运动(不计空气阻力,重力加速度取).求:
(1)直棒从开始下落至上端A离开空心管所用的时间;
(2)直棒上端A离开空心管时的速度;
(3)直棒在空心管中运动的时间(结果可用根式表示).
水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图.紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率运行,一质量为
的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动.设行李与传送带之间的动摩擦因数
,A、B间的距离L=2m,
取
.
(1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间;
(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.