(13分)动画片《熊出没》中有这样一个情节:某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱, 被挂在了树上,聪明的熊大想出了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化如图所示,设悬点为0,离地高度为H=6m,两熊可视为质点且总质量m=500kg,重心为A,荡下过程重心到悬点的距离L=2m且保持不变,绳子能承受的最大张力为T=104N,光头强(可视为质点)位于距离0点水平距离s=5m的B点处,不计一切阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)熊大和熊二为了解救自己,荡至最高点时绳与竖直方向的夹角α至少为多大?
(2)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子断裂,则他们的落地点离光头强的距离为多少?
(3)如果重心A到0的距离可以改变,且两熊向右摆到最低点时绳子恰好断裂,有无可能在落地时砸中光头强?请通过计算说明。
是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求
(1)小球运动到B点时的动能;
(2)小球下滑到距水平轨道的高度为R/2时速度的大小和方向;
(3)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
质量M=6.0×103kg的客机,从静止开始沿平直的跑道滑行,当滑行距离S = 7.2×102 m时,达到起飞速度ν=60m/s.
(1)起飞时飞机的动能多大?
(2)若不计滑行过程中所受的阻力,则飞机受到的牵引力为多大?
(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为f=3.0×103N,牵引力与第(2)问中求得的值相等,则要达到上述起飞速度,飞机的滑行距离应为多大?
2008年9月25日21时10分,载着瞿志刚、刘伯明、景海鹏三位宇航员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射成功,实现了我国航天技术的又一突破。9月27日瞿志刚成功实施了太空行走,并安全返回神舟七号轨道舱。已知神舟七号飞船在离地球表面h高处的轨道上做圆周运动,地球半径为R,地球表面的重力加速度为g 。
(1)神舟七号在此轨道上运转的速度大小。
(2)神舟七号在此轨道上运转的向心加速度大小。
为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破,飞机在河道上空高H处以速度v。水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标,不计空气阻力。求:
(1)炸弹击中目标时速度的大小;
(2)炸弹刚脱离飞机到击中目标的位移大小。
(15分)在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图17甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图象,如图乙所示.已知木块质量为0.78 kg,重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;
(2)若将实验中的长木板与水平方向成θ=37°角放置,将木块置于其上,在平行于木板的恒定拉力F作用下,以a=2.0 m/s2的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动,如图丙所示.求拉力应为多大?