如图所示,质量为m1=0.01Kg的子弹A,垂直纸筒的旋转轴穿过高速旋转的纸筒B且只在B上留下一个弹孔,子弹穿过B后打入质量为m2=0.99Kg的木块C中,并在C里面(A、C可视为质点)。木块C放在长木板D的左端,D的质量m3=3kg,长度为L1=0.375m。长木板刚在光滑的水平桌面上,水平桌面的右端有一很薄的与D等高的固定挡板E,D的右端到E距离L2=0.125m,D碰到即被粘牢,C则离开D飞到桌面下方的水平地面上。已知纸筒直径d=30cm,纸筒匀速旋转的角速度,C与D之间的动摩擦因素
,木板D的上表面距离地面高H=5m,子弹穿过纸筒的过程中所受的摩擦力和空气阻力忽略不计,取g=10m/s2。求:
(1)若发生子弹的枪有两个档位,可以发射两种初速度不同的子弹,为了让子弹穿过纸筒的时间尽可能短,子弹两个档位的速度大小分别是多少?
(2)在(1)问中,讨论子弹打入C后,整体能否与D达到共同速度,并求出AC整体能与D达到共速情况下AC整体落到地面上距桌边的距离。
起重机从静止开始起吊一质量为4000kg重物,开始,起重机拉力恒定,重物以0.2 m/s2的加速度匀加速上升,9.8s后,起重机达到额定功率P,起重机再保持额定功率不变,又经5s,重物达到最大速度2m/s,此后再保持拉力恒定,使重物以0.5m/s2的加速度做匀减速运动至停下。取g=9.8m/s2.
(1)求额定功率P的大小;
(2)求重物上升的最大高度;
(3)在图示坐标纸上画出整个过程起重机拉力F与时间t的关系图象(不要求写计算过程)。
如图所示,光滑水平面上固定一倾斜角为37˚的粗糙斜面,紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板,木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接,以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变。质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下,到达倾斜底端的速度为v0=6m/s,并以此速度滑上木板左端,最终滑块没有从木板上滑下。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ2=0.2,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:
(1)斜面与滑块间的动摩擦因数μ1;
(2)滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间;
(3)木板的最短长度。
汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾车司机,减速安全通过。在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m的物体,并且他的反应时间为0.6s,制动后最大加速度为5m/s2。求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的最短时间;
(2)三角警示牌至少要放在车后多远处,才能有效避免两车相撞。
如图所示,质量M=400g的劈形木块B上叠放一木块A,A的质量为m=200g。A、B一起放在斜面上,斜面倾角θ=37°,B的上表面呈水平,B与斜面之间及B与A之间的动摩擦因数均为μ=0.2。当B受到一个F=5.76N的沿斜面向上的作用力时,A相对B静止,并一起沿斜面向上运动。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)B的加速度大小;
(2)A受到的摩擦力及A对B的压力大小。
如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一条水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆轨道,若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零,试求CD段的长度.