由于调度失误,火车甲正以30m/s的速度匀速向前行驶,甲车司机突然发现在其前方同一轨道上距车为50 m处有另一列火车乙,它正沿着相同的方向以20m/s的速度匀速前行,于是甲车司机立即以2m/s2的加速度匀减速刹车(由于乙车司机无法观察到后方情况,乙车继续以20m/s的速度前行)。(1)请以详细的解答说明两车是否会发生相撞?若不会发生相撞,则两车的最小距离是多少?(2)请问,甲车刹车加速度大小在什么范围内会发生相撞事故?
、如图所示,一个带电量为的油滴,从O点以速度射入匀强电场中,的方向与电场方向成角.已知油滴的质量为,测得油滴到达运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为.求: (1)最高点的位置可能在O点上方的哪一侧? (2)最高点处(设为N)与O点的电势差. (3)电场强度.
、两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为2 kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量4 kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。求在以后的运动中: (1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大? (2)系统中弹性势能的最大值是多少?
、如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求: (1)弹簧开始时的弹性势能. (2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功.
如图(甲)是游乐场中双环过山车的实物图片,图(乙)是过山车的原理图。在原理图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道被固定在倾角为α=37°斜直轨道面上的Q、Z两点处(Q、Z是圆轨道的接口,也是轨道间的切点), 圆形轨道与斜直轨道之间圆滑连接,且在同一竖直面内。PQ之距L1 ="6m," QZ之距L2 =18m,两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐。现使一辆较小的过山车(视作质点)从P点以一定初速度沿斜面向下运动。已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ="1/24" , g=10m/s2,sin370 ="0.6" , cos370 =0.8。 (1)若车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大? (2)若车在P处的初速度变为10m/s,则小车经过第二个轨道的最低点D处时对轨道的压力是重力的几倍?计算说明车有无可能出现脱轨现象?
如图(甲)所示的双人花样滑冰的物理学原理,可雷同与图(乙)所示的物理模型。在圆盘的正中心放置一方形底座,底座中央插一直杆,杆上P点系一轻绳,绳的另一端系一小球。小球质量为m,底座和杆的总质量为M,底座和盘的动摩擦因数为µ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P点到盘心的竖直距离为h,重力加速度取g,绳长大于h,转动过程中底座与杆不会翻倒。 (1)待小球随盘稳定转动后,发现小球对盘刚好无挤压,则此时盘匀速转动的周期T0为多大? (2)将盘转动的周期调到2T0,待小球随盘稳定转动后,发现底座刚好不打滑,则此时小球的旋转半径为多大?