如图所示,在同一竖直平面上, 质量为2m的小球静止在光滑斜面底部的压缩弹簧的顶端此时小球距斜面顶端的高度为
.解除弹簧的锁定后,小球沿斜面向上运动.离开斜面后,达到最高点时(此时
球的速度恰好水平)与静止悬挂在此处的小球
发生弹性碰撞,碰撞后球
刚好能摆到与悬点
同一高度,球
沿水平方向抛射落在水平面
上的
点,
点的投影
与
的距离为
.已知球
质量为
,悬绳长
,视两球为质点,重力加速度为
,不计空气阻力.求:
(1)球在两球碰撞后瞬间受到悬绳拉力的大小.
(2)球在两球碰撞前瞬间的速度大小.
(3)弹簧的弹力对球所做的功.
用一根长20cm、劲度系数k=200N/m的弹簧水平拉着放在水平桌面上质量为1kg的木块,弹簧的长度逐渐伸长到22.4cm时木块开始运动,当弹簧的长度为21.7cm时,木块在桌面上做匀速运动,则:
(1)木块受到的最大静摩擦力多大?静摩擦力的变化范围怎样?
(2)木块与桌面间的动摩擦因数是多少?
(3)木块滑动的过程中,当弹簧的长度小于或大于21.7cm时,滑动摩擦力如何变化?(g=10N/kg)
在一次救援当中,为了救助伤员,直升机需要悬停在800 m的高空,用绳索将伤员从地面拉起,假设在某一次救助伤员时,悬绳以0.4 m/s2的加速度将静止于地面的伤员拉起,达到4 m/s的速度时,变为匀速上升,试求:
(1)伤员加速运动的时间和位移;
(2)伤员从地面到直升机需要多长时间.
(12分)一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶,现因故紧急刹车,已知汽车刹车过程中加速度的大小始终为5m/s2,求
(1)汽车刹车3s末的速度大小;
(2)汽车通过30m所需要的时间;
(3)汽车从开始刹车到6s末所通过的位移大小
(8分)猎豹是目前世界上陆地奔跑速度最快的动物,速度可达每小时110多公里,但不能维持长时间高速奔跑,否则会因身体过热而危及生命.猎豹在一次追击猎物时可认为做匀加速直线运动经4s速度由静止达到最大,然后匀速运动保持了4s仍没追上猎物,为保护自己它放弃了这次行动,以大小3m/s2的加速度做匀减速运动,经10s停下,设猎豹此次追捕始终沿直线运动。
求:(1)猎豹奔跑的最大速度可达多少?
(2)猎豹加速时的加速度多大?
(13分)如图甲所示,场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域,O点为该圆形区域的圆心,A点是圆形区域的最低点,B点是圆形区域最右侧的点。在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷,电荷的质量均为m,电量均为q,不计重力。试求:
(1)电荷在电场中运动的加速度多大?
(2)运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度多大?
(3)若在圆形区域的边缘有一圆弧形接收屏CBD,B点仍是圆形区域最右侧的点,C、D分别为接收屏上最边缘的两点,如图乙所示,∠COB=∠BOD=37°。求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围。(提示:sin37°=0.6,cos37°=0.8。)