在倾斜角为θ的长斜面上,一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块(连同风帆)的质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,风帆受到的沿斜面向上的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v-t图象如图所示,图中的倾斜直线是t=0时刻速度图线的切线.(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小.(2)若m=2 kg,θ=37°,g=10 m/s2,求出μ和k的值.
一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾斜角θ=45°)、锁槽E,以及连杆、锁头等部件组成,如图甲所示。设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的摩擦因数均为μ,最大静摩擦力fm由fm=μN(N为正压力)求得。有一次放学后,当某同学准备关门时,无论用多大的力,也不能将门关上(这种现象称为自锁),此刻暗锁所处的状态的俯视图如图乙所示,P为锁舌D与锁槽E之间的接触点,弹簧由于被压缩而缩短了x。(1)求此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小?(2)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少要多大?
如图(a)所示,“ ”型木块放在光滑水平地面上,木块的水平表面AB粗糙,与水平面夹角θ=37°的表面BC光滑。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。(已知sin37°=0. 6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。)求:(1)斜面BC的长度L;(2)滑块的质量m;(3)运动过程中滑块克服摩擦力做的功W。
一质量为M=4.0kg、长度为L=3.0m的木板B,在大小为8N、方向水平向右的拉力F作用下,以v0=2.0m/s的速度沿水平地面做匀速直线运动,某一时刻将质量为m=1.0kg的小铁块A(可视为质点)轻轻地放在木板上的最右端,如图所示。若铁块与木板之间没有摩擦,求:二者经过多长时间脱离。(重力加速度g取10m/s2)
已知下列数据:(1)地面附近物体的重力加速度g;(2)地球半径R; (3)月球与地球的两球心间的距离r;(4)卫星环绕地球运动的第一宇宙速度v1;(5)月球绕地球运动的周期T1;(6)地球绕太阳运动的周期T2;(7)万有引力常数G。试选取适当的数据估算地球的质量。(要求给出两种方法)
(12分)如图所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m=1 kg, 木板的质量M=4 kg, 长L=2.5 m, 上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力F=20 N拉木板, g取10 m/s2, 求: (1)木板加速度的大小; (2)要使木块能滑离木板, 水平恒力F作用的最短时间; (3)如果其他条件不变, 假设木板的上表面也粗糙, 其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.3, 欲使木板能从木块的下方抽出, 需对木板施加的最小水平拉力; (4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变, 只将水平恒力增加为30 N, 则木块滑离木板需要多长时间?