如图所示,一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上,其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,弹簧原长为l0,右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点小物块B以初速度v0从木板的右端无摩擦地向左滑动,而后压缩弹簧。设B的质量为λm,当时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式
,其中k为劲度系数,x为弹簧的压缩量。求:
(1)细绳所能承受的最大拉力的大小Fm
(2)当时,小物块B滑离木板A时木板运动位移的大小sA
(3)当λ=2时,求细绳被拉断后长木板的最大加速度am的大小
(4)为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化,λ应满足的条件
如图18所示,在竖直方向上A、B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上;B、C两物体通过细绳绕过轻质定滑轮相连,C放在固定的光滑斜面上.用手拿住C,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细线竖直、cd段的细线与斜面平行.已知A、B的质量均为m,C的质量为4m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C后它沿斜面下滑,A刚离开地面时,B获得最大速度,求:当物体A从开始到刚离开地面时,物体C沿斜面下滑的距离.
斜面倾角α.
B的最大速度vBm.
过山车是游乐场中常见的设施。某校物理兴趣小组自制过山车的简易模型,如图所示,它由水平轨道和在竖直平面内的圆形轨道组成,B、C分别是二个圆形轨道的最低点,半径分别是、
,DE段是一半径为R3= 1.0m的四分之一光滑圆弧轨道,它与水平轨道平滑连接,D点为圆弧的最高点,一个质量为
kg的小球(视为质点),从轨道的左侧A点以
的初速度沿轨道向右运动,A、B间距
m。C、D间距S=15.0m,小球与水平轨道间的动摩擦因数
,圆形轨道是光滑的。假设水平轨道足够长,圆形轨道间不相互重叠。重力加速度取
,试求:
小球在经过第一个圆形轨道的最高点时,轨道对小球作用力的大小;
如果小球恰能通过第二圆形轨道,B、C间距
应是多少;
如果小球从第二圆形轨道运动到水平轨道的D点时,能否沿DE圆弧轨道滑下?若不能请说明理由。
一水平传送带以1m/s的速度逆时针转动,水平部分AB长为2m,其右端与一倾角θ=37°的斜面平滑相连,一个可视为质点的物块从斜面上距斜面底端B点1m处无初速度释放,物块与斜面及传送带间动摩擦因数μ=0.5,问:(sin37°=0.6,g取l0m/s2)物块滑到斜面底端B的速度大小;
物块从释放至到达传送带左端A所用的时间.
一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系图像如图所示,取g=10m/s2,求:物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2;
物块向上滑行的最大距离S;
斜面的倾角θ.
竖直悬挂一根15m长的杆,在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A,当杆自由下落时,杆全部通过A点需要多长时间?(g=10m/s2)