出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下,其形成原因是由于大量极细微的沙尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10 km的空气混蚀的现象。而沙尘暴天气是风把一些沙尘颗粒扬起来,与“霾”不同的是颗粒要大得多且必须有比较大的风。
(1)假定某高速路段上由于严重雾霾的影响,其最大可见距离小于77 m。而小车以108 km/h运动时,把刹车用力踩下,还需前行50 m才能完全停下(不管小车速度多大,踩下刹车后我们都近似认为小车做相同的减速运动),而司机发现情况到踩下刹车的反应时间约为0.5 s。那么小车在该路段上允许的最大速度多大?
(2)对沙尘暴天气,现把沙尘上扬后的情况简化为如下情况:砂为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中不动,这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度竖直向下运动时所受的阻力,此阻力可用下式表达,Ff=αρ0Av2,其中α为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ0为地球表面的空气密度。若沙尘颗粒的密度为ρ,沙尘颗粒为球形,半径为r,试计算在地面附近,上述v的最小值vmin。
如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量为m=1kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10 m/s2.求:
(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力f
(2)工件与传送带之间的相对位移Δs
如图,已知斜面倾角30°,物体A质量mA=0.4kg,物体B质量mB=0.7kg,H=0.5m。B从静止开始和A一起运动,B落地时速度v=2m/s。若g取10m/s2,绳的质量及绳的摩擦不计,求:
(1)物体A与斜面间的动摩擦因数。
(2)物体A沿足够长的斜面滑动的最大距离。
如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37°,一质量为0.5kg的物块从距斜面底端5m处的A点由静止释放,已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.3.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处, 用大小4.5N的水平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?
(12分)如图所示,长L=1.5m、质量M=30kg的木板静止放在光滑水平面上,质量m=10kg的小物块放在木板的右端,木板和物块间的动摩擦因数μ1=0.1。现对木板施加一水平向右的恒定拉力F,小物块可视为质点,物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)使物块不掉下去的最大拉力F0;
(2)如果拉力F=130N恒定不变,小物块所能获得的最大速度;
(3)如果木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,拉力F=210N恒定不变,要使小物块从木板上掉下去,拉力F作用的最短时间。(结果用根号表示)
(10分)传送带设备种类繁多,主要有带式输送机、板式输送机、小车式输送机、自动扶梯、自动人行道、刮板输送机、埋刮板输送机、斗式输送机、斗式提升机、悬挂输送机和架空索道。下图为一平直的带式输送机以速度v=2m/s匀速运动,输送机负责把A处的工件运送到B处,A、B相距L=12m。从A处释放的工件初速度为零,求:
(1)若工件经时间t=8s能传送到B处,求工件做匀加速运动所用的时间;
(2)欲用最短时间把工件从A处传到B处,求输送机的运行速度至少多大。(结果保留三位有效数字)