如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,MN为半径、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面,该曲面为在竖直面内截面半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N,M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点,水平飞出后落到PQ上的S点,取g =10m/s2。求:(1)小球到达N点时速度的大小;(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能的大小;(3)钢珠落到圆弧PQ上S点时速度的大小。
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
一个固定的斜面,倾角为θ=45°,斜面长L=2.0m,在斜面下端有一与斜面垂直的挡板。一质量为m的滑块,从斜面的最高点由静止沿斜面滑下,下滑到斜面最底端与挡板发生碰撞(碰撞前后能量没有损失)。已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:(1)滑块第1次到达斜面最底端时的速度大小;(2)滑块第1次与挡板碰撞反弹后沿斜面上升的最大距离与第一次下滑的距离之比;(3)此滑块从开始运动到与挡板发生第5次碰撞前的过程中所运动的总路程。