图为沿x轴向右传播的简谐横波在t=1.2s时的波形。位于坐标原点处的观察者观测到在4秒内有10个完整的波经过该点。
(1)求该波的波幅、频率、周期和波速。 (2)画出平衡位置在x轴上P点处的质点在0~0.6秒内的振动图象。
(10分)有一个固定的光滑直杆,该直杆与水平面的夹角为53°,杆上套着一个质量为m=2kg的滑块(可视为质点)。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2) (1)如图甲所示,滑块从O点由静止释放,下滑了位移x=1m后到达P点,求滑块此时的速率。 (2)如果用不可伸长的细绳将滑块m与另一个质量为M=2.7kg的物块通过光滑的定滑轮相连接,细绳因悬挂M而绷紧,此时滑轮左侧绳恰好水平,其长度l =5/3m(如图乙所示)。再次将滑块从O点由静止释放,求滑块再次滑至x=1m的P点时的速率?(整个运动过程中M不会触地)
(10分)在天体运动中,把两颗相距较近的恒星称为双星,已知A、B两恒星质量分别为m1和m2,两恒星相距为L,两恒星分别绕共同的圆心做圆周运动,如图所示,求两恒星的轨道半径和角速度?(已知万有引力常量为G)
(10分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R="0.8" m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为x=6t-2t2,物块从桌面右边缘D点飞离桌面后,由P点沿圆轨道切线落入圆轨道。g ="10" m/s2,求:(1)DP间的水平距离;(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点;(3)释放后m2在水平桌面上运动过程中克服摩擦力做的功。
如图所示,水平桌面上静止着质量为M的斜面体,斜面与水平方向的夹角为θ,质量为m的物块放置在斜面上,斜面体与水平间的动摩擦因数为,物块与斜面间的动摩擦因数为,已知。现用一从零逐渐增大的水平拉力F拉斜面体直到物块与斜面体发生相对滑动。(1)物块相对斜面体滑动时所受摩擦力大小;(2)从施加F到物块与斜面体发生相对滑动这一过程中,拉力F的最大值;(3)定性画出斜面体M的速度随时间的变化图像。