如图甲所示,光滑的水平地面上固定一长L=1.7m的木板C,C板的左端有两个可视为质点的物块A和B,其间夹有一根原长为1.0m、劲度系数k=200N/m的轻弹簧,此时弹簧没有发生形变,且与物块不相连。已知mA= mC=20kg,mB=40kg,A与木板C、B与木板C的动摩擦因数分别为μA=0.50,μB=0.25。假设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现用水平力F作用于A,让F从零逐渐增大,使A缓慢移动而逐渐压缩弹簧,压缩了一定量后又推动B缓慢地向右移动,当B缓慢向右移动0.5m时,使弹簧储存了弹性势能E0。(g=10m/s2)问:
(1)以作用力F为纵坐标,物块A移动的距离为横坐标,试通过定量计算在图乙的坐标系中画出推力F随物块A位移的变化图线。
(2)求出弹簧贮存的弹性势能E0的大小。
(3)当物块B缓慢地向右移动了0.5m后,保持A、B两物块间距,将其间夹有的弹簧更换,使得压缩量仍相同的新弹簧贮存的弹性势能为12E0,之后同时释放三物体A、B和C,已被压缩的轻弹簧将A、B向两边弹开,设弹开时A、B两物体的速度之比始终为2:1,求哪一物块先被弹出木板C?最终C的速度是多大?
如图所示小孩和雪橇的总质量M =10kg,大人用与水平方向成θ=53°角斜向上的拉力F拉雪橇,使雪橇沿水平地面以4m/s速度做匀速直线运动.(已知雪橇与水平地面的动摩擦因数=0.5(sin53°=0.8, cos53°="0.6" 取g=10m/s2)
求:
(1)拉力F的大小.
(2)拉力F撤消后雪橇还能滑行多远?
如图所示,用一根绳子把物体挂起来,再用一根水平的绳子
把物体拉向一旁固定起来. 物体的重量是40N,绳子
与竖直方向的夹角
30°,则绳子
和
对物体的拉力分别是多大? (答案可保留根号)
一名质量为60 kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上.他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N ,已知该重物的质量为5 kg. 弹簧测力计的质量忽略不计. (g取10 m/s2)
(1)先根据受力情况判断重物的加速度的方向,并指出重物是处于超重状态还是失重状态.,再求出重物的加速度的大小.
(2)这时该工人对升降机底板的压力是多大?
(3)如果悬挂测力计的悬线突然从A点断开,则此时重物的加速度有何变化?
平直公路上有甲、乙两辆汽车,甲保持1.0 m/s2的加速度由静止开始行驶去追赶前面的乙车,此时乙在甲的前方37.5m处以5m/s的速度做同方向的匀速运动,问:
(1)经过多长时间甲能追上乙?追上时甲离出发点多远?
(2)在追赶过程中,经过多长时间甲、乙之间有最大距离?这个距离为多少?
(3)已知甲车的质量是1200kg,甲车在追赶乙车的过程中受到的平均阻力为1000N,则甲车输出的牵引力应是多大?
倾角为θ的斜面上有质量为m的木块,它们之间的动摩擦因数为μ,现用水平力F拉动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动.斜面始终保持静止.(重力加速度为g)
(1)画出木块的受力图.
(2)求出水平拉力F的大小.(用m、θ、μ、g等已知量来表示)