如图所示,光滑曲面AB与水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径为r的圆周的细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,轻弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端齐平。质量为m的小球在曲面上距BC的高度为3r处从静止开始下滑,小球与BC间的动摩擦因数
,进入管口C端时与圆管恰好无作用力,通过CD后压缩弹簧(弹簧形变量为x时的弹性势能表达式为
)求:
(l)小球达到B点时的速度大小vB;
(2)水平面BC的长度s;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大速度vm。
如图所示,质量为m的物体(可视为质点)沿光滑水平面向左以初速度v0做匀速直线运动,到达B点时沿固定在竖直平面内、半径为R=40cm的光滑半圆轨道运动,并恰能到达最高点C点后水平飞出,最后落到水平面上的A点。不计空气阻力,g=10m/s2。求:
(1)物体的初速度v0;
(2)A、B两点间的距离x。
汽车发动机的额定功率为P=60kW,汽车的质量为m=5×103kg,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的k=0.1倍。汽车在平直路面上从静止开始,先以a=0.5m/s2的加速度作匀加速后做变加速运动,经时间t=36s达到最大速度v。取g=10m/s2。求:
(1)汽车作匀加速运动的时间t1;
(2)汽车从开始运动到达到最大速度的过程发生的位移x。
已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,引力常量为G,月球绕地球作匀速圆周运动的周期为T。求月球距地面的高度h。
如图所示,m1从光滑的斜面上的A点由静止开始运动,与此同时小球m2在距C点的正上方4.5l处自由落下,m1以不变的速率途经斜面底端B点后继续在光滑的水平面上运动,在C点恰好与自由下落的小球m2相遇,若AB=BC=l,不计空气阻力,试求:
(1)两球经多长时间相遇;
(2)斜面的倾角θ多大.
一个原来静止在光滑水平桌面上的物体,质量为7千克,在21牛的水平恒力作用下,5秒末的速度是多大?5秒内通过的路程是多少?