如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小;(2)物体从C到A的过程中,克服摩擦力做的功.
当物体从高空下落时,空气阻力(不计空气的浮力)会随物体的速度增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度.研究发现,在相同环境条件下,球形物体的终极速度仅与球的半径和质量有关.(g取10m/s2)下表是某次研究的实验数据:
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受的空气阻力之比fB∶fC. (2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受的空气阻力f与球的终极速度v及球的半径r的关系,写出表达式并求出比例系数.
滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力Fx垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg。 (1)水平牵引力的大小; (2)滑板的速率。(g取10m/s2)
如图所示,质量M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑的水平地面上,其水平顶面右端静置一个质量m=1kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4(g取10m/s2)今用水平力F=28N向右拉木板,使滑块能从木板上掉下来。求: (1)撤去F前,木板和小滑块的加速度各为多少? (2)力F作用的最短时间为多长?
如图所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重 G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4(g=10m/s2). (1)求推力F的大小. (2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求撤去推力F后箱子还能滑行多远停下来?
一质点做匀加速直线运动,初速度为10m/s,加速度为2m/s2。试求该质点: (1)第5s末的速度; (2)前5s内的平均速度; (3)第5秒内的平均速度。