如图所示的水平轨道中,AC段的中点B的正上方有一探测器,C处有一竖直挡板。物体P1沿轨道向右以速度v1与静止在A点的物体P2碰撞,并接合成复合体P。以此碰撞时刻为计时零点,探测器只在t1=2s至t2=4s内工作。已知P1、P2的质量都为m=1kg,P与AC间的动摩擦因数为,AB段长,g取10m/s2。P1、P2和P均视为质点,P与挡板的碰撞为弹性碰撞。 (1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬间的速度大小v和碰撞损失的动能;
(2)若P与挡板碰后,能在探测器的工作时间内通过B点,求v1的取值范围和P向左经过A点时的最大动能E。
如图所示,劲度系数为k的轻质水平弹簧的左端固定在质量为mA=4m的物块A上,右端系一不可伸长的轻质细线,细线绕过轻质光滑的定滑轮后与质量为mB=2m的小物块B相连.物块A放在足够长的水平桌面上,它与桌面间的摩擦因数m,且知物块A与桌面的最大静摩擦力正好等于滑动摩擦力.滑轮以左的细线始终处于水平,整个系统当初处于静止状态.某时刻,一颗质量等于m的子弹以初速度v0水平击中物块A,并留在其中,物块A向前滑行一小段距离s而停下,此后将不再滑动.试求: (1)子弹击中物块A后的瞬时,物块A的速度. (2)物块A停下后,物块B加速度的最大值应为多少? (3)物块A停下后,物块B的最大速度.
“嫦娥一号”探月卫星的成功发射,实现了中华民族千年奔月的梦想。假若我国的航天员登上某一星球并在该星球表面上做了如下图所示的力学实验:让质量为m=1.0kg的小滑块以v0=1m/s的初速度从倾角为53°的斜面AB的顶点A滑下,到达B点后恰好能沿倾角为37°的斜面到达C点。不计滑过B点时的机械能损失,滑块与斜面间的动摩擦因数均为,测得A、C两点离B点所在水平面的高度分别为h1=1.2m,h2=0.5m。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计该星球的自转以及其他星球对它的作用。 (1)求该星球表面的重力加速度; (2)若测得该星球的半径为m,宇航员要在该星球上发射一颗探测器绕其做匀速圆周运动,则探测器运行的最大速度为多大?
(原创题)质量为m的卫星在绕地球进行无动力飞行时,它和地球系统的机械能守恒,它们之间势能的表达式是Ep=(取无穷远处为势能零点)。现在欲将这颗质量为m的卫星从近地圆轨道发射到近地r1=R,远地r2=3R的椭圆轨道上去,(卫星在这一轨道上的能量和r3=2R的圆周轨道上的能量相同),则需要在近地的A点一次性提供多少能量?(R为地球半径)
(原创题)将质量为M=30kg、长为L=2.0m长为的平板车放在光滑水平地面上,车的左端放一质量m="5" kg的物体,m与M之间的动摩擦因数=0.3,今用力F=20N的水平拉力试图将m拉离车的右端,车的右端距固定墙0.25m,车与墙发生碰撞时没有能量损失。求 (1)车与墙碰撞过程中的动量变化量。 (2)m离开车的右端力F的瞬时功率。 (3)m离开车的右端,所需要的时间 。 (4)车与墙发生碰撞后到m在离开车的右端过程中,系统由于摩擦产生的热量。
(原创题)长为2L的轻杆,两端分别固定质量m和2m的小球,杆可绕水平光滑轴在竖直平面内转动,轴在杆的正中央,初始时刻静止在水平位置,放手后自由转动,问: (1)当轻杆第一次转到竖直位置时,对轴上的压力是多少。 (2)在初始水平位置,给2m的小球什么样的初速度V0,可使轻杆第一次转到竖直位置时,对轴上没有压力。