如图甲,PNQ为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点P和最高点Q各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力FP和FQ.轨道的下端与一光滑水平轨道相切,水平轨道上有一质量为0.06kg的小球A,以不同的初速度与静止在轨道最低点P处稍右侧的另一质量为0.04kg的小球B发生碰撞,碰后形成一整体(记为小球C)以共同速度v冲入PNQ轨道.(A、B、C三小球均可视为质点,g取10m/s2)
(1)若FP和FQ的关系图线如图乙所示,求:当 FP="13N" 时所对应的入射小球A的初速度为多大?
(2)当FP=13N时,AB所组成的系统从A球开始向左运动到整体达到轨道最高点Q全过程中所损失的总机械能为多少?
(3)若轨道PNQ光滑,小球C均能通过Q点.试推导FP随FQ变化的关系式,并在图丙中画出其图线.
如图所示,一平直的传送带以速度=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m.从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间
=6s能传送到B处.求:
(1)上述过程中工件在传送带上做匀加速运动的时间。
(2)若皮带速度可取不同值,求出工件从A至B的时间
随皮带运动速度
的变化的函数关系式。
某教练员选拔短跑运动员,要对运动员进行测试。在对某运动员测试时,发现此运动员能在起跑后2s内通过10m距离并达到他的最大速度(此过程可视为匀加速过程)。运动员以最大速度运动持续时间不超过10s,持续10s之后,运动员将做匀减速运动,匀减速时加速度大小为1m/s2。若把短跑运动员完成赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及匀减速直线运动。
(1)求该运动员在启动阶段的加速度大小。
(2)求该运动员100m赛跑的最好成绩。
(16分)一水平传送带以的速度匀速运动,将一质量为m=6kg工件无初速度放在传送带上,达到相对静止时产生的“滑痕”长
。现在让传送带以a=1.5m/s2的加速度减速运动,同时将该工件无初速度放在传送带上,取g=10m/s2,求:
(1)工件与传送带间的滑动摩擦系数;
(2)该工件在传送带上的滑痕长度;
(3)工件与传送带之间由于摩擦产生的热量。
(15分)在半径R=4000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球从轨道上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,忽略星球自转。求:
(1)圆弧轨道BC的半径;(2)该星球的第一宇宙速度
。
(14分)《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。假设小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示。(取重力加速度g=10m/s2)
(1)若,
,
,要使小鸟飞出去能直接打中肥猪的堡垒,小鸟的初速度应多大?
(2)如果小鸟弹出后,先掉到平台上(此时小鸟距抛出点的水平距离为),接触平台瞬间竖直速度变为零,水平速度不变,小鸟在平台上滑行一段距离后,若要打中肥猪的堡垒,小鸟和平台间的动摩擦因数
与小鸟弹出时的初速度
之间应满足什么关系(用题中所给的符号
、
、
、
、g表示)?