体育课上进行“爬杆”活动,使用了一根质量忽略不计的长杆,竖直固定在地面上(如图)。一质量为40kg的同学(可视为质点)爬上杆的顶端后,自杆顶由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到竹杆底端时速度刚好为零。通过装在长杆底部的传感器测得长杆对底座的最大压力为460N,最小压力280N,下滑的总时间为3s,求该同学在下滑过程中的最大速度及杆长。(取g ="10" m/s2)
回热式制冷机是一种深低温设备,制冷极限约50K.某台设备工作时,一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程:从状态A到B和C到D是等温过程,温度分别为和;从状态B到C和D到A是等容过程,体积分别为V0和5V0.求状态B与D的压强之比.
如图所示,在足够高的光滑水平台面上静置一质量为m的木板A,在木板的右端静置一质量为4m可视为质点的小物体B,A、B间的滑动摩擦系数μ = 0.25,且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.离A右端足够远的平台边缘有一光滑定滑轮,用不可伸长的轻绳绕过定滑轮连接A和质量也为m的物体C,现由静止释放C,当它自由下落L时轻绳绷紧.当B与A相对静止时刚好到达A的左端.若重力加速度为g,不计空气阻力,不考虑A 与滑轮碰撞及之后的情形. (1)求轻绳绷紧后瞬间物体C的速度大小; (2)求木板A的长度; (3)若物体B带有一定量的正电,其电荷量恒为q,轻绳刚绷紧的瞬间在空间加一水平向右的匀强电场,在保证物体B能滑离木板A的情况下求A、B间摩擦生热的最大极限值.
在竖直平面内有一固定的光滑绝缘轨道,由倾斜直轨道AB、水平直轨道BC及圆弧轨道CDH组成,圆弧部分圆心为O,半径为R,图中所示角度均为θ = 37°,其余尺寸及位置关系如图所示,轨道各部分间平滑连接.整个空间有水平向左的匀强电场,场强E = 3mg/4q,质量为m、带电量为 -q的小球从A处无初速度地进入AB轨道.已知重力加速度为g,sin37° = 0.6,cos 37° = 0.8,不计空气阻力.求 (1)小球经过D点时对轨道的压力; (2)小球从H点离开轨道后经多长时间再次回到轨道.
如图所示,重为G的两个完全相同的小球静止在地面上,它们与水平面的动摩擦因数均为,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.竖直向上的力F作用在连接两球轻绳的中点,绳间夹角为α = 60°,现从零开始逐渐增大F. (1)当F = G时,每个小球受到的静摩擦力有多大?(2)当F多大时,小球刚要开始滑动?
如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,g取10 m/s2, (1)若木板长L="1" m,在铁块上加一个水平向右的恒力F="8" N,经过多长时间铁块运动到木板的右端? (2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F,假设木板足够长,在图中画出铁块受到木板的摩擦力Ff随拉力F大小变化而变化的图象,并写出分析过程