2001年9月11日,美国遭受了历史上规模最大、损失最为惨重的恐怖主义袭击,恐怖分子劫持客机分别撞击了纽约的“世贸大楼”和华盛顿的“五角大楼”.其中一架客机拦腰撞到世贸大楼的南部塔楼第60层地方,并引起巨大爆炸,大约1 h后,南部塔楼部分轰然倒塌(高约245 m),灰尘和残骸四处飞溅,300多名救援警察和消防人员没来得及逃生.
我们不妨设置一个情境:当处于倒塌部分正下方的地面人员,看到一块质量约为4× 103 kg的楼墙块竖直倒下的同时到作出反应开始逃离需0.2 s的时间,逃离的安全区域为离大厦100 m外(实际的安全区要更远).设该坠落块与地面作用时间为0.05 s,不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)地面人员要逃离大厦到安全区至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速时间,百米短跑世界记录为9″79)
(2)该坠落块对地产生的平均作用力多大?
(3)由于爆炸引起地表震动,设产生的纵波的传播速率vp="9.1" km/s,横波的传播速率vs="3.1" km/s,设在某处的地震勘测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔Δt0="5" s,那么观测记录者与震源之间的距离s为多少千米?
有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。求:(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小;(2)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么
汽车要在这样的桥面上腾空,速度至少多大。(重力速度g取10m/s2,地球半径R取6.4×103km=2dddd )
已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示:
如图所示,质量为1.0kg的物块置于某材料制作的固定斜面上,斜面倾角为37°,现用弹簧秤沿斜面方向拉此物块,使其以0.1m/s2的加速度匀加速上升,此时弹簧秤的示数为8.5N,则两接触面是由表格中什么材料组合的.
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图所示,在水平地面放一质量m=1.0kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数μ=0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2.已知F1=3.0N,F2=4.0N.(可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)则木块受到的摩擦力为多大?
(2)若将F2顺时针旋转90°,此时木块在水平方向上受到的合力大小为多大?
| 材 料 |
木一金属 |
木一木 |
木一冰 |
钢一钢 |
| 动摩擦因数 |
0.20 |
0.30 |
0.03 |
0.25 |
前不久媒体报道,从某大厦28楼窗口落下半块砖头,竟将停在楼下的一辆轿车车顶砸了个口,幸好车内无人,否则后果更加严重.假定此砖头可看做质点,它是从距车顶80m高处由静止开始落下,且空气阻力忽略不计.求:
(1)砖头在空中的运动时间
(2)砖头砸到车上时的速度大小.
航天飞机,可将物资运送到空间站,也可维修空间站出现的故障。
(1)若已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,某次维修作业中,与空间站对接的航天飞机的速度计显示飞机的速度为v,则该空间站轨道半径R′为多大?
(2)为完成某种空间探测任务,在空间站上发射的探测器通过向后喷气而获得反冲力使其启动。已知探测器的质量为M,每秒钟喷出的气体质量为m,为了简化问题,设喷射时探测器对气体做功的功率恒为P,在不长的时间 内探测器的质量变化较小,可以忽略不计。求喷气t秒后探测器获得的动能是多少?