一个质量为m=50kg的均匀圆柱体,放在台阶的旁边,台阶的高度h是柱体半径r的一半,如图所示(图为其横截面),柱体与台阶接触处(图中P点所示)是粗糙的,现要在图中圆柱体最上方A处施一最小的力,使圆柱体刚能开始以P为轴向台阶上滚,求:(1)所加的力的大小(2)台阶对圆柱体的作用力的大小
如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。(1)求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1(2)若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W;(3)从滑块静止释放瞬间开始计时,请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻,纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小,vm是题中所指的物理量。(本小题不要求写出计算过程)
图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a="0.2" m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm="1.02" m/s的匀速运动。取g="10" m/s2,不计额外功。求: (1) 起重机允许输出的最大功率。 (2) 重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率。
质量为M的圆环用细线(质量不计)悬挂着,将两个质量均为m的有孔小珠套在此环上,且可以在环上做无摩擦的滑动,如图所示,今同时将两个小珠从环的顶部释放,并沿相反方向自由滑下,试求:(1)在圆环不动的条件下,悬线中的张力T随cosθ变化的函数关系,并求出张力T的极小值及相应的角θ(θ为小珠与圆环圆心连线与竖直方向的夹角)(2)小球与圆环的质量比m/M至少为多大时圆环才有可能上升?
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面内点之间来回滑动。点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为,均小于100,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的守恒量。(g取10m/s2)
如下左图是过山车的实物图,右图为过山车的模型图.在模型图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.为使小车从P点以一定的初速度沿斜面向下运动能过A、B两点,小车在P点的速度满足什么条件.(小车可视作质点,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.)