(13分)如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究,已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=,求:⑴物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值;⑵系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力.
有一项“快乐向前冲”的游戏可简化如下:如图,滑板长L=1m,起点A到终点线B的距离S="5m." 开始滑板静止,右端与A平齐,滑板左端放一可视为质点的滑块,对滑块施一水平恒力F使滑板前进。板右端到达B处冲线,游戏结束。已知滑块与滑板间动摩擦因数μ=0.5,地面视为光滑,滑块质量m1="2kg," 滑板质量m2=1kg,重力加速度g=10m/s2 求:(1) 滑板由A滑到B的最短时间可达多少? (2)为使滑板能以最短时间到达,水平恒力F的取值范围如何?
“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材.做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,球却不会掉落地上.现将太极球简化成如题图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势.A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高.若球恰能到达最高点,设球的重力为1N.求: (1)平板在C处对球施加力的大小? (2)当球运动到B位置时,平板与水平方向的夹角θ为多大?
月球与地球质量之比约为1:80,一般情况下,我们认为月球绕地球运动,其轨道可近似认为是圆周轨道,但有研究者提出,地球的质量并非远远大于月球质量,故可认为月球和地球可视为一个由两质点构成的双星系统,他们都围绕地球与月球连线上某点O做匀速圆周运动。在月地距离一定的情况下,试计算这种双星系统所计算出的周期T1与一般情况所计算出的周期T2之比。(结果可用根号表示)
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的第一象限,存在以x轴y轴及双曲线的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场I;在第二象限存在以x=-L; x=-2L;y=0;y=L的匀强电场II.两个电场大小均为E,不计电子所受重力.求 (1)从电场I的边界B点处由静止释放电子,电子离开MNPQ时的位置; (2)由电场I的AB曲线边界处由静止释放电子离开MNPQ时的最小动能;
如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止的光滑斜面上,设小球质量,斜面倾角,悬线与竖直方向夹角,光滑斜面的质量为,置于粗糙水平面上。重力加速度为.求: (1)当斜面体静止时,悬线对小球拉力大小; (2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。 (3)若地面对斜面体的最大静摩擦力等于地面对斜面体支持力的K倍,为了使整个系统始终处于静止状态,K必须满足什么条件?