如下图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无机械能损失。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,平板车与Q的质量关系是M:m=4:1,重力加速度为g。求:
(1)小物块Q离开平板车P时,P和Q的速度大小?
(2)平板车P的长度为多少?
(3)小物块Q落地时与平板车P的水平距离为多少?
如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m,长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C为界,AC段与CB段摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v0,车的速度为2v0,最后金属块恰停在车的左端(B点)。如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为,与CB段间的动摩擦因数为
,求
与
的比值.
如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为g)
(1)求小球从管口抛出时的速度大小;
(2)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
为了测量小木板和斜面间的摩擦因数,某同学设计如图所示实验,在小木板上固定一个轻弹簧,弹簧下端吊一个光滑小球,弹簧长度方向与斜面平行,现将木板连同弹簧、小球放在斜面上,用手固定木板时,弹簧示数为F,放手后,木板沿斜面下滑,稳定后弹簧示数为F
,测得斜面斜角为θ,则木板与斜面间动摩擦因数为多少?(斜面体固定在地面上)
某人在相距10 m的A、B两点间练习折返跑,他在A点由静止出发跑向B点,到达B点后立即返回A点.设加速过程和减速过程都是匀变速运动,加速过程和减速过程的加速度大小分别是4 m/s2和8 m/s2,运动过程中的最大速度为4 m/s,从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点,求:
(1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间;
(2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比.
传送带以恒定速度v= 4m/s 顺时针运行,传送带与水平面的夹角=37°。现将质量m="2kg" 的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),同时平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8m的平台上,如图所示。已知物品与传送带之间的动摩擦因数
=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取l0m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0,8。
求:①物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?
②若在物品与传送带达到同速的瞬间撤去恒力F,求物品还需多少时间离开皮带?