(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?
(14分)如图10所示,将质量均为m,厚度不计的两物块A、B用轻质弹簧相连接.第一次只用手托着B物块于H高处,A在弹簧的作用下处于静止状态,现将弹簧锁定,此时弹簧的弹性势能为Ep,现由静止释放A、B,B物块着地后速度立即变为零,同时弹簧解除锁定,在随后的过程中B物块恰能离开地面但不继续上升.第二次用手拿着A、B两物块,使弹簧竖直并处于原长状态,此时物块B离地面的距离也为H,然后由静止同时释放A、B,B物块着地后速度同样立即变为零,试求: (1)第二次释放A、B后,A上升至弹簧恢复原长时的速度大小v1;(2)第二次释放A、B后,B刚要离开地面时A的速度大小v2.
(12分)(2010·连云港模拟)如图9所示,B是质量为2m、半径为R的光滑半球形碗,放在光滑的水平桌面上.A是质量为m的细长直杆,光滑套管D被固定,A可以自由上下运动,物块C的质量为m,紧靠半球形碗放置.初始时,A杆被握住,使其下端正好与碗的半球面的上边缘接触(如图).然后从静止开始释放A,A、B、C便开始运动.求: (1)长直杆的下端运动到碗的最低点时,长直杆竖直方向的速度和B、C水平方向的速度;(2)运动的过程中,长直杆的下端能上升到的最高点距离半球形碗底部的高度.
(11分)一组数据显示:世界煤炭的储量还能烧200多年,我国煤炭的储量还能烧70多年;世界天然气的储量还能用50多年,我国天然气的储量还能用20年;世界石油的储量还能用40多年,我国现有的石油储量用不到20年.因此,新型清洁能源的开发利用成为人类的重点课题.风能作为一种清洁能源,对环境的破坏小,可再生,将成为人类未来大规模应用的能源之一.假设某地区的平均风速是6.0 m/s,已知空气密度是1.2 kg/m3,此地有一风车,它的车叶转动时可以形成半径为20 m的圆面,假如这个风车能将此圆面内10%的气流的动能转变为电能.问:(1)在圆面内,每秒冲击风车车叶的气流的动能是多少?(2)这个风车平均每秒内发出的电能是多少?
(14分)(2010·淮安模拟)如图10所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离 A点的水平距离是多少? 图10
(12分)如图9所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求: (1)弹簧开始时的弹性势能;(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;(3)物体离开C点后落回水平面时的动能.