如图所示,一个长度为L=1m、高度为h=0.8m的长木板静止在水平地面上,其质量M=0.4kg,一质量m=0.1kg的小物块(可视为质点)放置在其上表面的最右端.物块与长木板,长木板与地面之间动摩擦因数均为μ=0.5.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现给长木板施加一个水平向右持续作用的外力F.
(1)若F恒为4 N,试求长木板的加速度大小;
(2)若F恒为5.8 N,试判断物块是否能从长木板上掉下,如能,请求出小物块落地时距长木板左端的距离;如不能,求出物块距长木板右端的距离;
(3)若F=kt,k>0,在t=0时刻到物块刚滑落时间内,试定性画出物块与长木板间摩擦力大小随时间变化的图线,无需标注时间以及力的大小.
(12分)某滑板爱好者在离地面h = 1.8m高的平台上滑行,以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移S1 = 3m。着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v= 4m/s,并以此为初速度沿水平面滑行S2 = 8m后停止。已知人与滑板的总质量m = 70kg,空气阻力忽略不计,取g = 10m/s2。求:
(1)人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度的大小;
(3)人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能。
(9分)质量为5´103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=0,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路前进,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)汽车速度达到6m/s时其加速度多大?
(8分)如图7所示,一水平放置的半径为r = 0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m = 1.0kg的小滑块(可看成是质点)。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,滑块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.2,圆盘所水平面离水平地面的高度h = 2.5m,g取10m/s2.
(1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达地面时的机械能;
(8分)有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为90m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)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力;
宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球,经过时间
小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间
小球落回原处。(取地球表面重力加速度
,空气阻力不计)
(1)求该星球表面附近的重力加速度
;
(2)已知该星球的半径与地球半径之比为
,求该星球的质量与地球质量之比
。