如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度。物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图象如图乙所示。不计所有摩擦,g取10m/s2。求:
(1)物体上升到1m高度处的速度;
(2)物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子(结果可保留根号);
(3)物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率。
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图如图2所示。电梯总质量m=2.0´103kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图2所示a-t图像,求电梯在第1s内速度改变量Dv1和第2s的速率v2;
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在0-11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
如图为一滑梯的示意图,滑梯AB段的长度 L= 5.0m,倾角θ=37°。 BC段为与滑梯平滑连接的水平地面。一个小孩从滑梯顶端由静止开始滑下,离开B点后在地面上滑行了s = 2.25m后停下。小孩与滑梯间的动摩擦因数为μ = 0.3。不计空气阻力。(取g = 10m/s2, sin37°= 0.6)求:
(1)小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小;
(2)小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小;
(3)小孩与地面间的动摩擦因数μ′。
如图所示,水平平台的右端安装有定滑轮,质量M的物块放在平台上与滑轮相距处,M与平台的动摩擦因数
,现有一轻绳跨过定滑轮,右端与M连,另一端挂质量
物块,绳拉直时用手托住
停在距地面h高度处静止。(不计定滑轮的质量和摩擦)。
(1)放开m,求出M运动时加速度及此时绳子的拉力大小。
(2)设,
物块着地后立即停止运动,要M物块能运动起来而不撞到定滑轮,质量m应满足什么条件?
探月卫星在空中运动的简化示意图如下.卫星由地面发射后,经过发射轨道进入停泊轨道,在停泊轨道经过调速后进入地月转移轨道,再次调速后进入工作轨道.已知卫星在停泊轨道和工作轨道运行半径分别为r和r1,地球半径为R,月球半径为R1,地表面重力加速度为g,月球表面重力加速度为.求:
(1)卫星在停泊轨道上运行的线速度;
(2)卫星在工作轨道上运行的周期.
总质量为100kg的跳伞运动员从离地600m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图,试根据图像求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算14s内运动员下落的高度。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。