如图所示,一个不计厚度上表面光滑的电动平板长L=3.75m,平板上左侧有一挡板,紧靠挡板处有一可看成质点的小球.开始时,平板与小球一起在水平面上向右做匀速运动,速度大小为v0=5m/s.某时刻平板开始制动,加速度大小a1=4m/s2.经过一段时间,小球从平板右端滑出并滑落到地面上接着在地面上做匀减速直线运动,运动t2=2.5s停下.求:(1)小球在地面上做匀减速直线运动的加速度a2大小(2)从开始制动到小球离开平板所用的时间t1(3)最终小球离平板右端的距离s
(18分)如图所示,劲度系数k=100N/m的一根轻质弹簧,右端固定在竖直墙壁上,左端连接一质量m=1.0kg的小物块,开始时弹簧处于原长,小物块静止于O点,现将小物块缓慢向左拉动至A点后释放,让小物块沿水平面向右运动起来,已知OA长度L=0.25m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,最大静摩擦力可看成等于滑动摩擦力的大小,g取10m/s2。 ⑴试在坐标纸中作出小物块在由O移动到A的过程中,弹簧弹力F随伸长量x变化的F-x图象,类比于由v-t图象求位移的方法,求此过程中克服弹簧弹力做的功W; ⑵求小物块从A点向右运动过程中的最大速度v; ⑶求小物块从A点开始运动后,第一次到达最右端时,弹簧的形变量; ⑷求小物块从A点开始运动直至静止的总路程。
(16分)如图所示,让一可视为质点的小球从光滑曲面轨道上的A点无初速滑下,运动到轨道最低点B后,进入半径为R的光滑竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点C,离开圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点后抛出,最终撞击到搁在轨道末端点和水平地面之间的木板上,已知轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,木板与水平面间的夹角为θ=37°,小球质量为m=0.1kg,A点距离轨道末端竖直高度为h=0.2m,不计空气阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8) ⑴求圆轨道半径R的大小; ⑵求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端的竖直高度有多大; ⑶若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图中作出Ek-(tanθ)2图象。
(14分)如图所示,质量为m=2kg的小球穿在长L=1m的轻杆顶部,轻杆与水平方向成θ=37°的夹角,将小球由静止释放,1s后小球恰好到达轻杆底端,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求: ⑴小球到达杆底时重力对它做功的功率; ⑵小球与轻杆之间的动摩擦因数μ; ⑶若在竖直平面内对小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力F,小球从静止释放后,将以大小为1m/s2的加速度向下运动,则恒力F大小为多大?
(12分)如图所示,一长为L的长方形木块在水平地面上由静止开始以加速度a做匀加速直线运动,先后经过A、B两点位置,且通过A、B两点所用的时间分别为t1和t2,求: ⑴木块分别通过位置A、B的平均速度大小; ⑵木块前端P点到达位置A时的瞬时速度; ⑶木块前端P在A、B之间运动所需的时间。
(12分)一个底面粗糙、质量为m的劈放在水平地面上,劈的斜面光滑且倾角为30°,如图所示,现用一端固定的轻绳系住一质量也为m的小球,绳与斜面夹角为30°,劈和小球均处于静止状态,重力加速度g,求: ⑴绳子对小球的拉力T的大小; ⑵地面对劈的静摩擦力f和支持力N。