如图甲所示是一打桩机的简易模型.质量m=1kg的物体在恒定拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入一定深度.物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图像如图乙所示.不计所有摩擦,g取10m/s2.求:(1)物体上升到1m高度处的速度;(2)物体上升1 m后再经多长时间才撞击钉子(结果可保留根号);(3)物体上升到0.25m高度处拉力F的瞬时功率.
(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。
(原创题)如图所示,质点小球1、2的质量分别为m1=1kg与m2=2kg,用细线固定置于光滑水平面上,中间轻质弹簧处于压缩状态,弹性势能为Ep=30J。某时刻绳子断开,小球被弹开,小球1、2得到了相等大小的动量,尔后分别进入竖直光滑圆轨道,且刚好能通过轨道的最高点,(g取10m/s2) 求:(1)轨道半径R1、R2分别为多少。 (2)要使两小球落下后不砸到对面轨道, 水平轨道的长度s应满足什么条件。
.(原创题)长为L的轻绳,一端系一质量为m的小球,一端固定于O 点,在O点正下方距O点h处有一枚钉子C,现将绳拉到水平位置,将小球由静止释放,小球运动时所受的摩擦阻力大小恒为其重力的,如图所示,(1) 欲使小球到达最低点后以C为圆心至少做一次完整的圆周运动,则h应满足什么条件? (2) 在满足上述临界条件的情形下,绳上所能承受的力至少是多少。