如图所示,一倾角为θ=30°的光滑斜面底端有一与斜面垂直的固定挡板M,物块A、B之间用一与斜面平行的轻质弹簧连接,现用力缓慢沿斜面向下推动物块B,当弹簧具有5 J弹性势能时撤去推力释放物块B;已知A、B质量分别为mA=4 kg,mB=2 kg,弹簧的弹性势能表达式为Ep=
kx2,其中弹簧的劲度系数k=1 000 N/m。x为弹簧形变量。g=10 m/s2,求:
(1)当弹簧恢复原长时,物块B的速度大小;
(2)物块A刚离开挡板时,物块B的动能。
2007年10月我国发射了绕月运行探月卫星“嫦娥1号”,该卫星的轨道是圆形的,若已知绕月球运动的周期T及月球的半径R,月球表面的重力加速度g月,引力常量为G。求:
(1)月球质量;
(2)探月卫星“嫦娥1号”离月球表面的高度;
(3)探月卫星的运行速度。
半径R=1m的1/4圆弧轨道下端与一水平轨道连接,水平轨道离地面高度h=1m,如图所示,有一质量m=1.0kg的小滑块自圆轨道最高点A由静止开始滑下,经过水平轨迹末端B时速度为4m/s,滑块最终落在地面上,试求:
(1)不计空气阻力,滑块落在地面上时速度多大?
(2)滑块在轨道上滑行时克服摩擦力做功多少?
如图所示,光滑的弧形轨道AB和两个粗糙的半圆轨道组成翘尾巴的S形轨道。粗糙的半圆轨道半径为R,两个半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,能够使小球通过,CD之间距离可忽略。光滑弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为
=7R。从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿翘尾巴的S形轨道恰能过最高点E。已知小球质量为m,不计空气阻力,求:
(1)小球运动到圆弧轨道的B点时对轨道的压力(设此处圆弧半径为R);
(2)小球沿翘尾巴S形轨道运动时克服摩擦力做的功。
某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动。如图所示,AB是水平地面,长度为L=6m,BCDE是一段曲面,且在B点处平滑连接。玩具电动车的功率始终为P=10W,从A点由静止出发,到达离地面h=1.8m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=2.4m。玩具电动车可视为质点,总质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)玩具电动车过E点时的速度;
(2)若玩具电动车在AB段所受的阻力Ff恒为2N,从B点到E点的过程中,克服摩擦阻力做功10J,则从A点至E点过程所需要的时间是多少?
如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为37°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数(为0.25。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小球运动的加速度a1;
(2)若F作用1s后撤去,小球上滑至最高点距A点的距离;