如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:(1)水平外力F的大小;(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
如图所示,小球从A点以固定的初速度v0水平抛出,空气阻力不计,A点右下方有一带挡板的轮子,轮子与小球运动轨迹在同一竖直面内。轮子的半径为R,抛出点A比轮轴高h,挡板的初位置在与轮轴等高的B点,调整轮轴O的位置,使平抛轨迹与轮缘相切于C,OC与OB间夹角为θ角。求: (l)小球抛出的初速度v0大小为多少; (2)小球抛出的瞬间轮子开始顺时针匀速转动,若不计挡板大小,要使小球打在挡板上,轮子转动的角速度为多少?
如图所示,将小物体(可视为质点)置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的恒力F拉动纸板,拉力大小不同,纸板和小物体的运动情况也不同。若纸板的质量m1=0.1kg,小物体的质量m2=0.4kg,小物体与桌面右边缘的距离d=0.15m,已知各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求: (1)当小物体与纸板一起运动时,桌面给纸板的摩擦力大小; (2)拉力F满足什么条件,小物体才能与纸板发生相对滑动; (3)若拉力作用0.3s时,纸板刚好从小物体下抽出,通过计算判断小物体是否会留在桌面上。
某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升飞机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图线如图甲所示。降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为37,如图乙。已知人的质量为50kg,降落伞质量也为50kg,不计人所受的阻力,打开伞后伞所受阻力Ff与速度v成正比,即Ff=kv(g取10m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6)。求: (1)打开降落伞前人下落的距离为多大? (2)求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a的大小和方向; (3)悬绳能够承受的拉力至少为多少?
如图所示,质量M=2kg的木块套在水平固定杆上,并用轻绳与质量m=1kg的小球相连。今用跟水平方向成600角的力F=10N拉着小球并带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2。在运动过程中,求: (1)轻绳与水平方向的夹角; (2)木块M与水平杆间的动摩擦因数μ。
在60m直线跑游戏中,一同学从起点由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动,4s后,改做匀速运动直至到达终点,接着以4m/s2的加速度做匀减速运动,经1.5s进入迎接区,如图所示:求: (1)该同学匀速运动所用的时间; (2)终点线到迎接区边界的距离。