总质量为M的热气球由于故障在高空以匀速v竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力.问:何时热气球停止下降?这时沙袋的速度为多少?(此时沙袋尚未着地)
如图8所示,半径分别为R和r(R>r)的甲、乙两光滑圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上一轻弹簧a、b被两小球夹住,同时释放两小球,a、b球恰好能通过各自的圆轨道的最高点.求: 图8 (1)两小球的质量比; (2)若ma=mb=m,要求a、b还都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有多少弹性势能?
如图7所示,光滑斜槽水平末端与停在光滑水平面上长为L="2.0" m的小车上表面在同一水平面上,小车右端固定一个弹性挡板(即物体与挡板碰撞时无机械能损失).一个质量为m="1.0" kg的小物块从斜槽上高h="1.25" m处由静止滑下冲上小车,已知小车质量M="3.0" kg,物块与小车间动摩擦因数为μ=0.45,g取10 m/s2.求整个运动过程中小车的最大速度. 图7
如右图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上.平行板电容器板间距离为d,电容为C.右极板有一个小孔,通过小孔有一长为d的绝缘杆,左端固定在左极板上,电容器极板连同底座、绝缘杆总质量为M.给电容器充入电荷量Q后,有一质量为m、带电荷量+q的环套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动(M=3m).设带电环不影响电容器板间电场的分布,电容器外部电场忽略不计,带电环进入电容器后距左板最小距离为d.试求: (1)带电环与左极板间相距最近时的速度; (2)若取左板电势为零,当环距左板最近时环的电势能; (3)带电环受绝缘杆的摩擦力.
用质量为M的铁锤沿水平方向将质量为m、长为l的铁钉敲入木板,铁锤每次以相同的速度v0击钉,随即与钉一起运动并使钉进入木板一定距离,在每次受击进入木板的过程中,钉所受的平均阻力为前一次受击进入木板过程所受平均阻力的k倍(k>1). (1)若敲过三次后钉恰好全部进入木板,求第一次进入木板过程中钉所受到的平均阻力; (2)若第一次敲击使钉进入木板深度为l1,问至少敲击多少次才能使钉全部进入木板?并就你的解答讨论要将钉全部敲入木板,l1必须满足的条件.
一质量为m的小球以v0的速度与静止在光滑水平面上的质量为M的小球发生对心碰撞,碰撞时无机械能损失.求碰后两球的速度.