弹弓是一种兵器,也是一种儿童玩具,它是由两根橡皮条和一个木叉制成的。拉伸橡皮的过程人对橡皮条做功,使其具有一定的弹性势能,放手后橡皮条的弹力做功,将储存的弹性势能转化为石子的动能,使石子以较大的速度飞出,具有一定的杀伤力。试设计一个实验,求出橡皮条在拉伸到一定长度的过程中,弹力所做的功是多少?橡皮条具有的弹性势能是多少?(只要求设计可行的做法和数据处理方式,不要求得出结论)
A、B两物体都做匀速圆周运动,A的质量是B的质量的一半,A的轨道半径是B轨道半径的一半,当A转过60°角时时间内,B转过了45°角,则 (1)A物体的向心加速度与B的向心加速度之比为多少? (2)A物体的向心力与B的向心力之比为多少?
(10分)如图所示,A、B是系在绝缘细线两端的两个小球,A球不带电,质量为kg,B球带正电,现将绝缘细线通过O点的光滑定滑轮,将两球悬挂起来,B球处在水平向右的电场强度为E=2×104N/C的匀强电场中,两球平衡时,OA线竖直,OB线偏离竖直方向,(,g=10m/s2) 求:(1)B球的质量;(2)B球的带电量q。
(12分)如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8m/s在水平地面上向左作加速度a=4m/s2的匀减速直线运动,运动4m后,冲上竖直半圆环,经过最高点B最后小球落在C点。取重力加速度g=10m/s2。求: (1)小球到达A点时速度大小; (2)小球经过B点时对轨道的压力大小; (3)A、C两点间的距离。
(12分)有一辆质量m=4×103kg汽车,其发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N,求: (1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度; (2)在同样的阻力下,如果匀速行驶的速度为20m/s,发动机输出的实际功率; (3)若该汽车以恒定加速度a=0.5m/s2启动,这一匀加速过程能持续的时间。
(10分)一辆质量为m=1600kg汽车驶上圆弧半径为R=160m的拱桥,取重力加速度g=10m/s2,问: (1)汽车到达桥顶时速度为10m/s,汽车对桥的压力是多大? (2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力?