一个质量m=60 kg的滑雪运动员从高h=20 m的高台上的A点水平滑出,落在水平地面上的B点,落地瞬间水平速度不变,竖直方向速度变为零,运动员在水平面上滑行到C点后静止,如图所示。已知A与B、B与C之间的水平距离S1=30 m,S2=45 m,g取10 m/s2,不计空气阻力,求:(1)运动员在A点的速度为多大?(2)运动员在水平面BC上受到的阻力为多大?
有一个带正电的小球,质量为m、电量为q,静止在固定的绝缘支架上.现设法给小球一个瞬时的初速度υ0使小求水平飞出,飞出时小球的电量没有改变.同一竖直面内,有一个竖直固定放置的圆环(圆环平面保持水平),环的直径略大于小球直径,如图所示.要使小球能准确进入圆环,可在空间分布匀强电场或匀强磁场(匀强电场和匀强磁场可单独存在,也可同时存在),请设计两种分布方式,并求出: (1)相应的电场强度E或磁感应强度B的大小和方向; (2)相应的小球到圆环的时间t . (若加匀强电场,则匀强电场限制在竖直面内;若加匀强磁场,则匀强磁场限制在垂直纸面情况.已知υ0>,小球受重力不能忽略)
如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,BQC的半径为r=1m,APD的半径为R=2m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为q=37°.现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以初动能Ek0从B点开始沿BA向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=,设小球经过轨道连接处均无能量损失.求:(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) (1)要使小球完成一周运动回到B点,求初动能EK0至少多大; (2)若小球以第一问Ek0数值从B出发,求小球第二次到达D点时的动能及小球在CD段上运动的总路程.
国庆60周年阅兵中,质量为的歼10飞机受阅后返回某机场,降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动.飞机以速度着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为,运动时间为;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为.求:第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.
消防队员为缩短下楼时间,往往抱着一根竖直杆直接滑下.假设一名质量为60 kg的消防队员从离地面18 m的高度抱着竖直的杆先做自由落体运动,下降7.2m后立即抱紧直杆,做匀减速下滑.已知消防队员着地时的速度是6 m/s,抱紧直杆时,手和腿对杆的压力为1800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度 g=10 m/s2.假设杆是固定在地面上的,杆在水平方向不移动.试求: (1)消防队员下滑过程中的最大速度 (2)消防队员下滑过程中受到的滑动摩擦力 (3)下滑总时间
如图所示,质量为m的物体静止悬挂在轻质的支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。求:水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力F1、F2的大小和方向。