(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为g,小球和物体均可视为质点,试求: (1)小物块碰撞前速度V0的大小;(2)碰撞过程中系统损失的机械能;(3)恒力F作用时间。
(6分) 质量为5.0kg的物体,从离地面36m高处,由静止开始加速下落,经3s落地,试求: ①物体下落的加速度的大小; ②下落过程中物体所受阻力的大小。(g取10m/s2)
如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,到达B点时的速度为,最后落在地面上C点处,不计空气阻力. 求:(1)小球刚运动到B点时的加速度为多大,对轨道的压力多大. (2)小球落地点C与B点水平距离为多少.
地球绕太阳公转的角速度为ω1,轨道半径为R1,月球绕地球公转的角速度为ω2,轨道半径为R2,那么太阳的质量是地球质量的多少倍.
如图所示,雪橇在与水平雪面成角拉力F的作用下,沿直线匀速移动了一段距离s. (1)试求作用在雪橇上的拉力和摩擦力所做的功. (2)外力对雪橇做的总功是多少.
如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R的竖直圆槽形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为l.水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然伸长状态.小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道. 已知R=0.2m,l=1.0m,v0=m/s,物块A质量为m=1kg,与PQ段间的动摩擦因数为μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,取g=10m/s2.求: (1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小. (2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度. (3)调节PQ段的长度l,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当l满足什么条件时,A物块能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不会脱离轨道.