2008年北京奥运会上,我国运动员何雯娜在女子蹦床比赛中以37.80分的优异成绩夺得冠军。假设运动员表演时仅在竖直方向运动,通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计算机上绘制出如图所示的曲线,取,依据图象给出信息,判断下列物理量能否求出,如能求出写出必要的运算过程和最后结果。⑴运动员的质量;⑵运动过程中,运动员离开弹簧床上升的最大高度;⑶ 运动过程中,运动员的最大加速度。
(12分)如图所示,在倾角为的足够长的斜面上,有一质量为M的长木板.开始时长木板上有一质量为m的小铁块(视为质点)以相对地面的初速度从长木板的中点沿长木板向下滑动,同时长木板在沿斜面向上的拉力作用下始终作速度为的匀速运动(已知),小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动.已知小铁块与木板、木板与斜面间的动摩擦因数均为μ(μ>tan),试求: (1)小铁块在长木板上滑动时的加速度? (2)长木板至少多长?
(9分)如图所示,笔直公路上有甲、乙两汽车一前一后相距6m,分别以速度10m/s和12m/s向同一方向行驶,当乙车驾驶员发现甲车开始以1m/s2的加速度做匀减速运动时,立即也做匀减速运动,为了避免两车相撞,乙车做减速运动的加速度至少为多大?
如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆轨道最低点与一条水平轨道相连,轨道都是光滑的.轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为的带正电的小球,为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离.已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍.
如图,半径为b、圆心为Q (b, 0) 点的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在第一象限内,虚线x=2b左侧与过圆形区域最高点P的切线y=b上方所围区域有竖直向下的匀强电场。其它的地方既无电场又无磁场。一带电粒子从原点O沿x轴正方向射入磁场,经磁场偏转后从P点离开磁场进入电场,经过一段时间后,最终打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子质量为m、电荷量为q (q> 0), 磁感应强度大小为B, 电场强度大小,粒子重力忽略不计。求: (1)粒子从原点O射入的速率v (2)粒子从原点O射入至到达光屏所经历的时间t; (3)若大量上述粒子以(1) 问中所求的速率,在xOy平 面内沿不同方向同时从原点O射入,射入方向分布 在图中45°范围内,不考虑粒子间的相互作用,求粒子先后到达光屏的最大时间差t0 (本题18分,第1小题3分,第2小题5分,第3小题10分)
如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD的光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R=0.2m,取g=10m/s2。 (1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少? (2)若v0=3m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力N=1N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少? (3)若v0=3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少? (本题12分。第一小题3分。第2小题3分,第3小题6分)