(10分) 某实验小组为了测试玩具小车的加速性能,设置了如图所示的轨道。轨道由半径为R=0.2m的光滑的圆弧轨道和动摩擦因数为μ=0.4的粗糙部分组成。现将小车从轨道上的A点开始以恒定的功率启动,经5秒后由于技术故障动力消失。小车滑过圆弧轨道从C点飞出落到水平面上的D点。实验测得小车的质量m=0.4Kg,AB间距离L=8m,BD间距离为0.4m,重力加速度g="10" m/s2。求:(1)小车从C点飞出时的速度?(2)小车滑过B点时对轨道B点的压力?(3)小车电动机的输出功率P。
如图4-8所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,已知波的传播速度v=2m/s.试回答下列问题:(1)写出x=1.0m处质点的振动函数表达式;(2)求出x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移.
(14分)如图所示,一个质量为m,带电荷量为+q的粒子在O点以v0的初速度跟水平方向成α角向上射出,如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后,可使粒子沿初速度所在直线方向做直线运动。已知重力加速度为g.(1)若粒子做匀速直线运动则场强的大小和方向;(2)求所加最小匀强电场的场强的大小;(3)若加上水平向左、大小一定的匀强电场后,经过一段时间粒子又回到了O点,求粒子回到O点时的速度大小v和所用的时间t。
(14分)一辆质量为2000kg的小轿车,驶过半径R=90m的一段圆弧形桥面,重力加速度g=10m/s2.求:(1)若桥面为凹形,汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时,对桥面压力是多大?(2)若桥面为凸形,汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时,对桥面压力是多大?(3)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时,对桥面刚好没有压力?
如图所示,质量m =50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以V0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高,取g=10m/s2,求:(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面)(2)运动员起跳时的动能;(3)运动员入水时的速度大小。
小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力。然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处,如图所示,试求小球在AB段运动的加速度为多大?