液压千斤顶是利用密闭容器内的液体能够把液体所受到的压强行各个方向传递的原理制成的。图为一小型千斤顶的结构示意图。大活塞的直径D1=20cm,小活塞B的直径D2=5cm,手柄的长度OC=50cm,小活塞与手柄的连接点到转轴O的距离OD=10cm。现用此千斤顶使质量m=4×103kg的重物升高了h=10cm。g取10m/s2,求 (i)若此千斤顶的效率为80%,在这一过程中人做的功为多少? (ii)若此千斤顶的效率为100%,当重物上升时,人对手柄的作用力F至少要多大?
(14分)在直径1.6m的圆柱体一端截出一圆锥,如下图所示,在看到剖面上,三角形的三边之比为3:4:5, 圆柱体可绕其中心对称轴匀速旋转。将一小木块放置在斜面的中点,它与斜面间动摩擦力因素为0.25,若小木块保持在此位置不动,则圆柱体旋转的角速度应为多大. (;g取10m/s2)
(10分) 在离地面某高度的同一位置上有a、b两个质点分别以3m/s和4m/s的水平速度向左和右方向抛出,则当两个质点的速度方向相互垂直时,他们之间的距离是多少.(g取10m/s2)
(10分)在“勇气号”火星探测器着陆的最后阶段,着陆器降落到火星表面上,再经过多次弹跳才停下来.假设着陆器第一次落到火星表面弹起后,到达最高点时高度为h,速度方向是水平的,速度大小为v0,求它第二次落到火星表面时速度的大小,计算时不计火星大气阻力.已知火星的一个卫星的圆轨道的半径为r,周期为T,火星可视为半径为r0的均匀球体.
(10分) 一架喷气式飞机,质量m=5×103kg,起飞过程中从静止开始滑跑的路程为s =5.3×102m时,达到起飞的速度v =60m/s,在此过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍(k=0.02),求飞机受到的牵引力.(结果保留两位有效数字)
如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA = 2.0kg,mB = 1.0kg,mC = 1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求: (1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小? (2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?