(14分) 在光滑水平地面上,静止着一个质量为M =" 4" kg的小车.如图所示,在车的最右端有一个质量为m =" 1" kg的大小不计的物体,已知物体与小车之间的动摩擦因数为0.2,小车的长度L =" 2" m,现在用恒定的水平力F =" 14" N向右拉动小车,求F拉动3s时,小车的速度多大? (设最大静摩擦力等于滑动摩擦力). (g =" 10" m/s2)
(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。
如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠竖直墙壁.质量为m的小滑块(可视为质点)以水平速度v0滑上木板的左端,滑到木板的右端时速 度恰好为零.求: (1)小滑块与木板间的摩擦力大小; (2)现小滑块以某一速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时与竖直墙壁发生弹性碰 撞,然后向左运动,刚好能够滑到木板左端而不从木板上落下,试求的值.
如图所示,四个电阻阻值均为R,开关S闭合时,有一质量为m、带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的中点.现断开开关S,这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动,并和此板碰撞,碰撞过程中小球没有机械能损失,只是碰后小球所带电量发生变化,碰后小球带有和该板同种性质的电荷,并恰能运动到另一极板.设两极板间距离为d,不计电源内阻,求: (1)电源电动势E为多大? (2)小球与极板碰撞后所带的电量q′为多少?