如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过4mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。
一弹簧秤秤盘的质量M=1.5kg,盘内放一个质量m=10.5kg的物体P,弹簧质量忽略不计,轻弹簧的劲度系数k=800N/m,系统原来处于静止状态,如图1-6所示。现给物体P施加一竖直向上的拉力F,使P由静止开始向上作匀加速直线运动。已知在前0.2s时间内F是变力,在0.2s以后是恒力。求力F的最小值和最大值各多大?取g=10m/s2。
质量m=1kg的小滑块(可视为点)放在质量M=1kg的长木板右端,木板放在光滑水平面上。木板与滑块之间摩擦系数μ=0.1,木板长L =75cm。开始二者均静止。现用水平恒力F沿板向右拉滑块,如图1-5所示。试求: (1)为使滑块和木板以相同的速度一起滑动,力F应满足什么条件? (2)用水平恒力F沿板方向向右拉滑块,要使滑块在0.5s时间从木板右端滑出,力F应多大? (3)滑块刚刚从木板上滑出时,滑块和木板滑行的距离各多大?取g=10m/s2。
质量为40kg的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图1-4甲所示),所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的v-t图像如图1-4乙所示,且AB是曲线的切线,B点坐标为(4,14.8),CD是曲线的渐近线。试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ。
某同学用一个测力计(弹簧秤)、木块和细线去粗略测定一木块跟一个固定斜面之间的动摩擦因数μ。设此斜面的倾角不大,不加拉力时,木块放在斜面上将保持静止。(1)他是否要用测力计称出木块所受的重力?(2)写出他实验的主要步骤。(3)推出求μ的计算式。
如图所示,竖直光滑杆上套一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态。设拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为12m/s2。若不拔去销钉M而拔去销钉N瞬间,小球的加速度可能是(取g=10m/s2)