如图甲,ABC为竖直放置的半径为0.1m的半圆形轨道,在轨道的最低点和最高点A、C各安装了一个压力传感器,可测定小球在轨道内侧,通过这两点时对轨道的压力FA和FC.质量为0.1kg的小球,以不同的初速度v冲入ABC轨道.(g取10m/s2)若FC和FA的关系图线如图乙所示,求:当时小球滑经A点时的速度,以及小球由A滑至C的过程中损失的机械能;若轨道ABC光滑,小球均能通过C点.试推导FC随FA变化的关系式,并在图丙中画出其图线.
(10分)如图,长为L=2m、质量mA=4kg的木板A放在光滑水平面上,质量mB=1kg的小物块(可视为质点)位于A的中点,水平力F作用于A.AB间的动摩擦因素μ=0.2(AB间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。求: (1)为使AB保持相对静止,F不能超过多大? (2)若拉力F=12N,物块B从A板左端滑落时木板A的速度为多大?
(10分)如图所示,传送皮带始终保持v=2m/s的速度顺时针转动,传送带与水平地面倾角为θ=370,一质量m=0.5kg的小物块以v0=6m/s的速度从A点平行AB滑上传送带。设小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带两端点A.B间的距离L=5m,g取10m/s2,求: (1)小物体由A运动多长时间速度与传送带一致? (2)小物块能到达B点吗?若能,小物体到达B点的速度是多少?若不能,距B点最近多远?
(9分)质量为m=35kg的小孩坐在M=15kg的雪橇上,大人用与水平方向成θ=37°斜向上的拉力拉雪橇,力的大小为F=100N,雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.15,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求: (1)雪橇对地面的压力大小FN; (2)雪橇运动的加速度大小a; (3)大人持续向前拉雪橇x=14m时的速度v的大小。
(9分)一物体受到竖直向上拉力F的作用由静止开始向上运动,如图所示,当拉力F=42N时,物体向上的加速度a=4.0m/s2,不计空气阻力,g取10m/s2。求: (1)前2s内的位移x的大小; (2)第2s末的速度v的大小; (3)物体的质量m。
用一沿斜面向上的恒力F将静止在斜面底端的物体向上推,推到斜面中点时,撤去F,物体正好运动到斜面顶端并开始返回。在此情况下,物体从底端到顶端所需时间为t,从顶端滑到底端所需时间也为t。若物体回到底端时速度为10m/s,试问: (1)推力F与物体所受斜面摩擦力Ff之比为多少? (2)斜面顶端和底端的高度差h为多少?