在2014年底,我国不少省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称.汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以正常行驶速度v1=16m/s朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=8m处正好匀减速至v2=4m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=25s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1=2m/s2,和a2="1" m/s2.求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小
(2)汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间Δt是多少?
如图所示,水平轨道上轻弹簧左端固定,弹簧处于自然状态时,其右端位于P点,现用一质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=6 m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆光滑轨道的切线进入竖直固定的圆轨道,最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点,若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,s=4 m,R=1 m,A到B的竖直高度h=1.25 m,取g=10 m/s2.
(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号).
(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动.简单说明理由。
(3)若物块从A水平抛出的水平位移大小为4 m,求物块在A点时对圆轨道的压力.
人类对宇宙的探索是无止境的。随着科学技术的发展,人类可以运送宇航员到遥远的星球去探索宇宙奥秘。假设宇航员到达了一个遥远的星球,此星球上没有任何气体。此前,宇航员乘坐的飞船绕该星球表面运行的周期为,着陆后宇航员在该星球表面附近从
高处以初速度
水平抛出一个小球,测出小球的水平射程为
,已知万有引力常量为
。求:
(1)该星球的密度;
(2)该星球表面的重力加速度
(3)若在该星球表面发射一颗卫星,那么发射速度至少为多大?
在某古城中发现一“石炮”,结构如图所示。一兴趣小组测得其长臂的长度,石块“炮弹”质量
,初始时长臂与水平面间的夹角α = 30°。同学们在水平面上演练,将石块装在长臂末端的开口箩筐中,对短臂施力,使石块升高并获得速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块即被水平抛出,熟练操作后,石块水平射程稳定在
。不计空气阻力,重力加速度取g =10m/s²。求:
(1)石块刚被抛出时的速度大小v0;
(2)若把“石炮”移到离水平地面多高的城墙边缘可将水平射程提高50% 。
一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半,内壁上有一质量为m的小物块.求:
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度.
在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.
(1)若波向右传播,零时刻刚好传到B点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:
①该列波的周期T;
②从t=0时刻起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
(2)若该列波的传播速度大小为20 m/s,且波形中由实线变成虚线需要经历0.525 s时间,则该列波的传播方向如何?