如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R ,A端与圆心O等高, AD为与水平方向成45°的斜面,B端在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点.求:(1)小球到达B点时速度的大小;(2)释放点距A点的竖直高度; (3)小球落到斜面AD上C点时速度的大小和方向.
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通
第18题图
过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离。
运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如图所示,AB是水平路面,BC是半径为20m的圆弧,CDE是一段曲面。运动员驾驶功率始终是P=1.8kW的摩托车在AB段加速,到B点时速度达到最大vm=20m/s,再经t=13s的时间通过坡面到达E点时,关闭发动机后水平飞出。已知人和车的总质量m=180 kg,坡顶高度h=5m,落地点与E点的水平距离s=16m,重力加速度g=10m/s2。如果在AB段摩托车所受的阻力恒定,求AB段摩托车所受阻力的大小;摩托车过B点时受到地面支持力的大小;摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做功。
如下图所示,甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置。乙为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界,左侧为沿x轴正向的匀强电场,场强为E。右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OA⊥AB,OA=AB,且OB间的电势差为U0。若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力),结果正离子刚好通过B点,求:CO间的距离d;粒子通过B点的速度大小。
2011年3月11日,日本大地震以及随后的海啸给日本带来了巨大的损失。灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2。运动过程中物体的最大加速度为多少?在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?物体在水平面上运动的最大位移是多少?
滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过4m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图所示,不计空气阻力,坡长L=26m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间;(2)滑雪者到达B处的速度;(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离。