将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在坚直平面的A、A′之间来回滑动。A、A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于5°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:(1)容器的半径;(2)小滑块的质量;(3)滑块运动过程中的机械能。(g取10m/s2)
如图所示,ABC为固定在竖直平面内的轨道,AB段为光滑圆弧,对应的圆心角q=37°,OA竖直,半径r=2.5m,BC为足够长的平直倾斜轨道,倾角q=37°。已知斜轨BC与小物体间的动摩擦因数m=0.25。各段轨道均平滑连接,轨道所在区域有E=4´103N/C、方向竖直向下的匀强电场。质量m=5´10-2kg、电荷量q=+1´10-4C的小物体(视为质点)被一个压紧的弹簧发射后,沿AB圆弧轨道向左上滑,在B点以速度v0=3m/s冲上斜轨。设小物体的电荷量保持不变。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(设弹簧每次均为弹性形变。)则:
(1)求弹簧初始的弹性势能;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求小物块从A到P的电势能变化量;
(3)描述小物体最终的运动情况。
在天津市科技馆中,有一个模拟万有引力的装置。在如上图所示的类似锥形漏斗固定的容器中,有两个小球在该容器表面上绕漏斗中心轴做水平圆周运动,其运行能形象地模拟了太阳系中星球围绕太阳的运行。图2为示意图,图3为其模拟的太阳系运行图。图1中离中心轴的距离相当于行星离太阳的距离。则:
(1)在图3中,设行星A1和B1离太阳距离分别为r1和r2,求A1和B1运行速度大小之比。
(2)在图2中,若质量为m的A球速度大小为v,在距离中心轴为x1的轨道面上旋转,由于受到微小的摩擦阻力,A球绕轴旋转同时缓慢落向漏斗中心。当其运动到距离中心轴为x2的轨道面时,两轨道面之间的高度差为H。请估算此过程中A球克服摩擦阻力所做的功。
2013年8月,“和平使命-2013”中俄联合反恐军事演习在俄罗斯举行。假设一质量为m的飞机在演习结束后返回驻地时,在平直跑道上经历了两个匀减速直线运动,飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运行时间t1后,关闭阻力伞,继续做匀减速直线运动直至停止,飞机在平直跑道上减速滑行的总距离为x,求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.
如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长。求:
(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大?
(2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?
(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=l0m/s2).
如图所示,小车在水平面上以a=2m/s2的加速度向左作匀加速直线运动,车厢内用OA、OB两细线系住小球。球的质量m=4kg,细线OA与竖直方向的夹角为θ=37,细线OB水平(g取10m/s2, ,
)。求OA、OB两线的张力各多大?