消防队员为了缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下,假设一名质量为60 kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面高18 m的高度)抱着竖直的杆以最短时间滑下,已知杆的质量为200 kg,消防队员着地时的速度不能大于6 m/s,手和腿对杆的最大压力为1800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度为10 m/s2,假设杆是搁在地面上的,杆在水平方向不能移动。试求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度;(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力;(3)消防队员下滑的最短时间。
如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一光滑的半圆形轨道,轨道半径为R,小球在轨道的最高点对轨道压力等于小球的重力,问: (1)小球在最高点的速度为多大? (2)小球落地时,距最高的水平位移是多少? (3)小球落地时速度为多大?
某人站在高60m平台边缘,以20m/s的初速度竖直向上抛出一石块,不考虑空气阻力,求: (1)石块上升的最大高度是多少? (2)石块从抛出到落地的时间为多少? (3)石块落到地面时的速度大小是多少?
质量为m=3000kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为15000N,汽车经过半径为r=80m的弯路时,试问:(1)如果汽车以速度v=36km/h沿弯路行驶,汽车的向心力为多大?是由什么力提供的? (2)为保证汽车不发生侧滑,车速的最大值是多大?
如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,在桌面上轻 质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态。同时释放两个小球, 小球a、b与弹簧在桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道最高点A时速度为。已知小球a质量为m,小球b质量为2m,重力加速度为g。求: (1)小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力; (2)释放后小球b离开弹簧时的速度的大小; (3)释放小球前弹簧具有的弹性势能。
如图所示,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h,一质量为m的子弹以水平速度射入物块后,以水平速度射出。 重力加速度为g。求:(1)此过程中系统损失的机械能; (2)此后物块落地点离桌面的边缘的水平距离。