为了缩短下楼的时间,消防员往往抱着楼房外的竖直杆直接滑下,设消防员先做自由落体运动,再以可能的最大加速度沿杆做匀减速直线运动.一名质量 m=65kg的消防员,在沿竖直杆无初速度滑至地面的过程中,重心共下降了h=11.4m,该消防员与杆之间的滑动摩擦力最大可达到fm=975N,消防员着地的速度不能超过v=6m/s.(g=10m/s2)求:(1)消防员下滑过程中速度的最大值;(2)消防员下滑过程的最短时间.
如图,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的.求:(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
如图所示为一利用传输带输送货物的装置,物块(视为质点)自平台经斜面滑到一定恒定速度v运动的水平长传输带上,再由传输带输送到远处目的地.已知斜面高h=2.0m,水平边长L=4.0m,传输宽度d=2.0m,传输带的运动速度v=3.0m/s,物块与斜面间的动摩擦因数μ1=0.30,物块自斜面顶端下滑的初速度为零.沿斜面下滑的速度方向与传输带运动方向垂直.设物块通过斜面与传输带交界处时无动能损失,重力加速度g=10m/s2.(1)为使物块滑到传输带上后不会从传输带边缘脱离,物块与传输带之间的动摩擦因数μ2至少为多少?(2)当货物的平均流量(单位时间里输送的货物质量)稳定在η=40kg/s时,求单位时间里物块对传输带所做的功W1以及传输带对物块所做的功W2.
如图所示,地面和半圆轨道面均光滑.质量M=1kg、长L=4m的小车放在地面上,其右端与墙壁的距离为S=3m,小车上表面与半圆轨道最低点P的切线相平.现有一质量m=2kg的滑块(不计大小)以v0=6m/s的初速度滑上小车左端,带动小车向右运动.小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上,已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.(1)求小车与墙壁碰撞时的速度;(2)要滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道,求半圆轨道的半径R的取值.
试将一天的时间记为T,地球半径记为R,地球表面重力加速度为g.(结果可保留根式)(1)试求地球同步卫星P的轨道半径RP;(2)若已知一卫星Q位于赤道上空且卫星Q运动方向与地球自转方向相反,赤道上一城市A的人平均每三天观测到卫星Q四次掠过他的上空,试求Q的轨道半径RQ.
如图所示,匀强电场方向与水平方向的夹角θ=30°斜右上方,电场强度为E,质量为m的带负电的小球以初速度v0开始运动,初速度方向与电场方向一致,试求:(1)若小球带的电荷量为q=,为使小球能做匀速直线运动,应对小球施加的恒力F1的大小和方向如何?(2)若小球带的电荷量为q=,为使小球能做直线运动,应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向如何?