小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳恰好断掉,球飞行水平距离d后落地.如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力,绳能承受的最大拉力为定值.(1)求绳断开时小球的速度;(2)求绳能承受的最大拉力多大;(3)若手的位置始终不变,改变绳长使手与球间的绳长变为,要使绳仍在球运动到最低点时恰好断掉,求小球飞行的水平距离.
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,g="10" m/s2。问:(1)降落伞打开时运动员下落的速度为多少?(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
长为6L、质量为6m的匀质绳,置于特制的水平桌面上,绳的一端悬垂于桌边外,另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块,如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦,在BE段与桌面的动摩擦因数为μ,匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处,绳处于绷紧状态,AB=BC=CD=DE=L,放手后,木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L。(1)求木块刚滑至B点时的速度v和μ的值?(2)若木块BE段与桌面的动摩擦因数变为,则木块最终停在何处?(3)是否存在一个μ值,能使木块从A处放手后,最终停在E处,且不再运动?若能,求出该μ值;若不能,简要说明理由。
(10分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h="3.2" m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处,则(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多少时间?(2)传送带左右两端AB间的距离l为多少?(3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?(4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?
如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,滑动摩擦系数μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当物块在斜面上滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向?
额定功率为80kw的汽车,在平直公路上行驶的最大速率是20m/s.汽车质量为2000kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,设运动过程中阻力不变.求:(1) 汽车所受阻力多大?(2) 3s末汽车的瞬时功率多大?(3)汽车维持匀加速运动的时间多长?