如图所示,一个M=2kg的物体放在μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1kg的小桶相连,已知:M受到的最大静摩擦力Fm=4.5N,滑轮上的摩擦不计,g=10N/kg,求在以下情况中,
(1)只挂m0处于静止状态时,M受到的摩擦力的大小;
(2)只在桶内加入m1=0.5kg的砂子时,M受到的摩擦力的大小;
(3)只在桶内加入m1=0.6kg的砂子时,要使M静止,需要加一个水平向左的力F,则F至少多大?
如图所示,在倾角为的光滑斜面顶端有一个质点A由静止释放,与此同时,在斜面底部有另一个质点B由静止开始,以加速
度a在光滑水平面上向左做匀加速运动。设斜面与水平面通过极小的一段光滑圆弧连接,A质点能平稳地通过该圆弧,且它通过圆弧所用的时间可以忽略。要使质点A不能追上质点B,试求质点B的加速度a的取值范围。[
如图所示的装置,U1是加速电压,紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为d。一个质量为m,带电量为-q的质点,经加速电场加速后沿两金属板中心线以速度v0水平射入两板中。若在两水平金属板间加一电压U2,当上板为正时,带电质点恰能沿两板中心线射出;当下板为正时,带电质点则射到下板上距板的左端L/4处.为使带电质点经U1加速后,沿中心线射入两金属板,并能够从两金属板之间射出,求两水平金属板间所加电压应满足什么条件,确定电压值的范围。
半径R=0.50m的光滑圆环固定在竖直平面内,如图所示,轻质弹簧的一端固定在环的最高点A处,另一端系一个质量m = 0.20kg的小球,小球套在圆环上,已知弹簧的原长Lo = 0.50m,劲度系数K = 4.8N/m,将小球从图示位置的B点由静止释放,小球将沿圆环滑动并通过最低点C,在C点时弹簧的弹性势能,g取10m/s2。求:
(1)小球经过C点时的速度的大小VC;
(2)小球经过C点时对环的作用力的大小和方向。
两块竖直的足够长的平行板间有一匀强电场,在电场中用绝缘丝线悬一质量为0.01kg的带电小球,平衡时丝线与竖直方向成37°角,如图所示,此时小球离负板0.15m.求:
(1)若球在平衡位置时将丝线剪断,小球将做何种运动?何时碰板?
(2)若把小球提起,使丝线水平,然后释放小球,问小球经过最低点时绳的拉力多大?
22.(20分)
滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,具有很强的观赏性。如图所示,abcdef为同一竖直平面内的滑行轨道,其中bc段水平,ab、dc和ef均为倾角q=37o的斜直轨道,轨道间均用小圆弧平滑相连(小圆弧的长度可忽略)。已知H1="5" m,L="15" m,H2="1.25" m,H3 =12.75 m,设滑板与轨道之间的摩擦力为它们间压力的k倍(k=0.25),运动员连同滑板的总质量m = 60kg。运动员从a点由静止开始下滑从c点水平飞出,在de上着陆后,经短暂的缓冲动作后只保留沿斜面方向的分速度下滑,接着在def轨道上来回滑行,除缓冲外运动员连同滑板可视为质点,忽略空气阻力,取g="l0" m/s2,sin37o=06,cos37o=08。求:
(1)运动员从c点水平飞出时的速度大小v;
(2)运动员在de着陆时,沿斜面方向的分速度大小v。;
(3)设运动员第一次和第四次滑上ef道时上升的最大高度分别为hl和h4,则hl:h4等于多少?