(14分)据报道:2012年10月14日,奥地利男子费利克斯·鲍姆加特纳在美国新墨西哥州东南部罗斯韦尔地区成功完成高空极限跳伞,从3.9万米高度起自由落体,创下纪录;时速达到约1342公里,成为不乘坐喷气式飞机或航天飞行器而超音速飞行的世界第一人.
(1)设定鲍姆加特纳连同装备总质量为,从距地高H处由静止开始竖直下落
时达到最大速度
,打开降落伞后,到达地面时速度可忽略不计,设定他下落整个过程中各处重力加速度都为
.求:
①鲍姆加特纳连同装备从开始下落至到达地面的过程中,损失的机械能;
②由静止开始下落达到最大速度
的过程中,克服阻力所做的功.
(2)实际上重力加速度与距地面高度有关,设定地面重力加速度数值为,地球半径R="6400" km,求距地高度
处的重力加速度数值.(保留三位有效数字,不考虑地球自转影响)
如图所示,质量M= 8.0kg的小车停放在光滑水平面上。在小车右端施加一个F = 8.0N的水平恒力。当小车向右运动的速度达到3.0m/s时,在其右端轻轻放上一个质量m=2.0kg的小物块(初速为零),物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.20,假定小车足够长。求:
⑴经多长时间物块停止在小车上相对滑动?
⑵小物块从放在车上开始,经过t =" 3.0" s,通过的位移是多少?(取g=10m/s2)
皮带装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=4 m,BC段是倾斜的,长度lBC=5 m,倾角为θ=37°,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针运转.已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2.现将一个工件(可看做质点)无初速度地放在A点,求:
(1)工件第一次到达B点所用的时间:
(2)工件沿传送带上升的最大高度;
(3)工件运动了23 s时所在的位置.
1935年在苏联的一条直铁轨上,有一列火车因蒸汽不足而停驶,驾驶员把货车厢甲留在现场,只拖着几节车厢向前方不远的车站开进,但他忘了将货车厢刹好,使车厢在斜坡上以4m/s的速度匀速后退,此时另一列火车乙正以16m/s的速度向该货车厢驶来,驾驶技术相当好的驾驶员波尔西列夫立即刹车,紧接着加速倒退,结果恰好接住了货车厢甲,从而避免了相撞.设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动,且加速度大小均为2m/s2,求波尔西列夫发现货车厢甲向自己驶来而立即开始刹车时,两车相距多远?
如图所示,轻弹簧的两端与质量均为2m的B、C两物块固定连接,静止在光滑水平面上,物块C紧靠挡板但不粘连.另一质量为m的小物块A以速度V0从右向左与B发生弹性正碰,碰撞时间极短可忽略不计.(所有过程都在弹簧弹性限度范围内)求:
(1)A、B碰后瞬间各自的速度;
(2)弹簧第一次压缩最短与第一次伸长最长时弹性势能之比.
A、B为竖直墙壁上等高的两点,AO、BO为长度相等的两根轻绳,CO为一根轻杆。转轴C在AB中点D的正下方,AOB在同一水平面上。∠AOB=90º,∠COD=60º。若在O点处用轻绳悬挂一个质量为m的物体,求平衡后绳AO所受拉力的大小。