如图14所示,斜面的倾角,斜面顶端离地面高为,轻弹簧左端固定,右端恰在斜面底端处,弹簧的劲度系数为,小滑块的质量为,滑块与斜面间的动摩擦因数为,水平面光滑。滑块从斜面的顶端由静止释放,忽略滑块达斜面底端时速度大小的变化,弹簧始终在弹性限度内。(,。)求:(1)滑块第一次达斜面底端时的速度。(2)弹簧的最大形变量。(3)从开始下滑到最终静止滑块沿斜面运动的总路程。
滑板运动已成为青少年所喜爱的一种体育运动,如图所示,某同学正在进行滑板运动。图中AB段路面是水平的,BCD是一段半径R =20m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比AB段路面高出h =1.25m。已知人与滑板的总质量为M=60kg。该同学自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失(g取10m/s2)。求:(1)该同学到达C点时的速度. (2)该同学在AB段所做的功.
如图所示,质量为、电荷量为的带电小球拴在一不可伸长的绝缘轻细绳一端,绳的另一端固定于点,绳长为。现加一个水平向右的匀强电场,小球静止于与竖直方向成角的A点。已知重力加速度为。求:(1)所加电场的场强E的大小;(2)若将小球拉起至与点等高的B点后无初速释放,则小球经过最低点C时,绳对小球拉力的大小。
(13分)(2012湖北百校联考)如图所示,水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小.传送带的运行速度v0=4.0m/s,将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端.已知传送带长度L= 4.0 m,离地高度h=0.4 m,“9”字全髙H= 0.6 m,“9”字上半部分圆弧半径R="0.1" m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,试求:(1) 滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间.(2) 滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小和方向.(3) 滑块从D点抛出后的水平射程.
(12分)如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M的物块放在与滑轮相距l的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ。现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端挂质量为m的小球,绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止,重力加速度为g.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2).(1) 放开小球,系统运动,求小球做匀加速运动时的加速度及此时绳子的拉力大小.(2) 设M=2kg,,l=2.5m,h=0.5 m,μ=0.2,小球着地后立即停止运动,要使物块不撞到定滑轮,则小球质量m应满足什么条件?
(10分)宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,四星系统离其他恒星较远,通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其运动周期为;另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,其运动周期为,而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下,星体运动的周期之比.