如图所示,一足够长的平直木板C静止在光滑水平面上,现有两小物块A和B分别以2v0和v0的水平初速度从长木板C两端滑上长木板。已知物块A、B与长木板C间的动摩擦因数均为,A、B、C三者质量相等,重力加速度为g。求:(1)A、B刚滑上C时,A、B、C的加速度大小;(2)物块B相对于木板C静止时,A的速度大小;(3)物块A、B开始滑上C到A、B都静止在C上为止,经历的时间以及B通过的位移。
2012年9月25日,我国首艘航空母舰“辽宁号”正式交接入列,航母使用滑跃式起飞甲板,2012年11月23日,我军飞行员驾驶国产歼-15舰载机首次成功起降航空母舰,假设歼-15战斗机在航母上起飞的情况可以简化成如下模型。航空母舰上的起飞跑道由长度为l1的水平跑道和长度为l2=32m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差=4.0m。一架质量为=2.0×104kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为=1.2×105 N,方向与速度方向相同,为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度61m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力推=1.4×105 N。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,飞机在整个运动过程中受到的平均阻力大小恒为飞机重力的k倍(k=0.1,g=10m/s2。) 求:(1)歼-15在水平跑道末端的速度大小; (2)水平跑道l1的长度至少为多少(保留三位有效数字)。
某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从31.25m高的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上。若演员开始下落的同时,汽车从30m远处由静止向楼底先匀加速运动2s,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车弹簧垫上。(不计空气阻力,人和汽车可视为质点,g=10m/s2)。 求:(1)汽车经多长时间到达楼底; (2)汽车加速度的大小。
如图所示,物块的质量m=30kg,细绳一端与物块相连,另一端绕过光滑的轻质定滑轮,当人用100N的力斜向下拉绳子时,滑轮两侧细绳与水平方向的夹角均为30°,物体在水平面上保持静止,滑轮上端的悬绳竖直(取g=10m/s2)。 求:(1)地面对物体的弹力大小和摩擦力大小; (2)滑轮上方竖直悬绳的拉力大小。
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。
1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器,巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点,解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。某型号的回旋加速器的工作原理如图(甲)所示,图(乙)为俯视图。回旋加速器的核心部分为两个D形盒,分别为D1、D2。D形盒装在真空容器里,整个装置放在巨大的电磁铁两极之间的强大磁场中,磁场可以认为是匀强磁场,且与D形盒底面垂直。两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。D形盒的半径为R,磁场的磁感应强度为B。设质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计。质子质量为m、电荷量为+q。加速器接入一定频率的高频交变电源,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。 (1)求质子第1次经过狭缝被加速后进人D2盒时的速度大小v1; (2)求质子第1次经过狭缝被加速后进人D2盒后运动的轨道半径r1; (3)求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t。