小明站在水平地面上,手握不可伸长的细绳一端,细绳的另一端系有质量为m的小球.甩动手腕,使球在竖直平面内绕O以半径L做圆周运动.已知握绳的手离地面的高度为L,细绳的拉力达到9mg时就会断裂.逐渐增大球的速度,当球某次运动到最低点时绳断裂,忽略手的运动半径和空气阻力,求:绳断裂时小球的速度大小v1和小球落地时的速度v2.小球落地点与O点的水平距离.控制手离地面的高度不变,减小绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断裂,要使球飞出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离是多少?
一辆公共汽车从车站开出,以8 m/s的速度沿平直公路匀速行驶,经过2s后,一辆摩托车从同一车站由静止开始做匀加速直线运动追赶公共汽车,加速度为6 m/s2.问:(1)摩托车出发后,经多长时间追上汽车?(2)摩托车追上汽车之前,两车相距最远的距离是多少?
如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的带有圆弧轨道的平板车,车的上表面是一段长L=1.0m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R="0.25m" 的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在O′点相切。车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0kg的小物块紧靠弹簧放置,小物块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5。整个装置处于静止状态,现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A。取g=10m/2,求:(1) 小物块到达A点时,平板车的速度大小(2) 解除锁定前弹簧的弹性势能;(3) 小物块第二次经过O′点时的速度大小;(4) 小物块与车最终相对静止时,它距O′点的距离。
有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M,另有三个木块A、B和c,它们的质量分别为=="m," =3m,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A连接一轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M相连,如图所示.开始时,木块A静止在P处,弹簧处于自然伸长状态.木块B在Q点以初速度)向下运动,P、Q间的距离为L.已知木块B在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A相撞后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块B向上运动恰好能回到Q点.若木块A仍静止于P点,木块C从Q点开始以初速度向下运动,经历同样过程,最后木块C停在斜面上的R点,求P、R间的距离L’的大小.
如图所示,质量为M的小车静止在光滑的水平地面上,质量为m的小滑块在电动机的牵引下,以恒定的速度向前运动。现让小滑块滑到小车上,经过一段时间后,m与M处于相对静止。设整个牵引过程中小滑块的速度始终保持为v不变,它与小车之间的动摩擦因素为μ。求(1)从小滑块滑到小车上开始到与小车相对静止这段时间里,小车的位移是多少?(2)电动机的牵引力做的功是多少?
从地面上发射质量为m的导弹,导弹的喷气发动机可产生恒定的推力,推力大小F =mg,使导弹沿与水平方向成角的方向匀加速直线飞行,经过时间t后,遥控导弹的发动机保持推力的大小不变,将推力的方向逆时针转动120°,又经过时间,关闭发动机.问再经过多长时间导弹落回地面,落地点离发射点多远(不计空气的阻力和导弹本身质量的变化).