如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB长S1=3m, OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F=1.6N的水平恒力作用下启动,运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了S2=3.28m时速度v=2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M=0.2kg,与CD间的动摩擦因数μ=0.4。(取g=10m/s2)求
(1)恒力F的作用时间t。
(2)AB与CD的高度差h。
如图甲,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑斜面,一劲度系数为k的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的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,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)
(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h="1.8" m高处由静止沿曲面下滑,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若传送带足够长,取g="10" m/s²。试求: (1)物体由静止开始下滑到A处的速度? (2)物体从A处向左运动的最大位移? (3)物体从A处向左运动到最大位移处的过程中,物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少? (4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?
(8分)如图所示,木块的质量m =" 2" kg,与地面间的动摩擦因数μ= 0.5,木块在拉力F="10" N作用下,在水平地面上从静止开始向右运动,运动2 m后撤去外力F。已知力F与水平方向的夹角θ= 37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:(1)刚撤去外力时,木块运动的速度;(2)撤去外力后,木块还能滑行的距离为多少?
如图所示,质量为m=4 kg的木块在倾角为30°的光滑斜面上由静止开始下滑,若斜面足够长, 取g=" 10" m/s²,求: (1)前2 s内重力做的功 (2)2 s末重力的瞬时功率
(19分) 如图所示,在一倾角为370的绝缘斜面下端O,固定有垂直于斜面的绝缘挡板。斜面ON段粗糙,长度s=0.02m,NM段光滑,长度L=0.5m。在斜面的所在区域有竖直向下的匀强电场,场强为2×lo5 N/C。有一小滑块质量为2×10-3 kg,带正电,电量为 1×l0-7C,小滑块与ON段表面的动摩擦因数为0.75。将小滑块从M点由静止释放,在运动过程中没有电量损失,与挡板相碰后原速返回。已知,,g取 l0m/s2.求: (1)小滑块第一次过N点的速度大小;(2)小滑块最后停在距离挡板多远的位置;(3)小滑块在斜面上运动的总路程。