如图所示,在光滑的水平地面上,质量为M=3.0kg的长木板A的左端,叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点),处于静止状态,小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30。在木板A的左端正上方,用长为R=0.8m的不可伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O点。现将小球C拉至上方使轻绳拉直且与水平方向成θ=30°角的位置由静止释放,到达O点的正下方时,小球C与B
发生碰撞且无机械能损失,空气阻力不计,取g=10m/s2.求:
⑴小球C与小物块B碰撞前瞬间轻绳对小球的拉力;
⑵木板长度L至少为多大时,小物块才不会滑出木板.
如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖。为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性,有人做了一个实验:将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处,给塑料盖一个沿径向的瞬间水平冲量,使之获得一个水平向右的初速度。实验结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离。设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ,塑料盖的质量为M、半径为R,假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略,且不计塑料盖的厚度。
(1)塑料盖的初速度大小为多少?
(2)通过计算说明硬橡胶块是落人井内还是落在地面上?
一个质量为m的木块,从半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽顶端由静止滑下。在槽被固定和可沿着光滑平面自由滑动两种情况下,如图所示,木块从槽口滑出时的速度大小之比为多少?
如图所示,小车的质量为M=3kg,车的上表面左端为光滑圆弧BC,右端为水平粗糙平面AB,二者相切于B点,AB的长为,一质量为的小物块,放在车的最右端,小物块与车之间的动摩擦因数。车和小物块一起以的速度在光滑水平面上匀速向左运动,小车撞墙后瞬间速度变为零,但未与墙粘连。g取,求:
(1)小物块沿圆弧上升的最大高度;
(2)小物块再次回到B点时的速度大小;
(3)小物块从最高点返回后与车的速度相同时,小物块距B端多远。
如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量.。质量的铁块以水平速度,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为
A.3J | B.6J |
C.20J | D.4J |
如图所示,长为L的光滑水平轨道PQ与两个曲率半径相同的光滑圆弧轨道相连,圆弧轨道与水平轨道连接处的切线为水平方向,A球以速度v0向右运动,与静止于水平轨道中点处的小球B发生碰撞,碰撞时无机械能损失,已知A、B两球的质量分别为mA,mB,且mA:mB=1:4,小球在圆弧轨道上的运动可认为是简谐运动。(每次碰撞均无机械能损失)试求:
(1)第一次碰撞刚结束时小球A、B各自的速度。
(2)两球第二次碰撞位置距Q点多远?
(3)讨论小球第n次碰撞结束时各自的速度。
质量为M=0.4kg的平板静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,质量为=0.4kg的小物块A和质量为=0.2kg的小物块B,分别从平板左右两端以相同大小的水平速度=6.0m/s同时冲上平板,当它们相对于平板都停止滑动时,没有相碰。已知A、B两物块与平板的动摩擦因数都是0.2,g取10m/s2,求:
(1)A、B两物体在平板上都停止滑动时平板的速度;
⑵从A、B两物块滑上平板到物块A刚相对于平板静止过程中,A、B及平板组成的系统损失的机械能;
⑶请在下面坐标系中画出平板运动的v—t图象(要写出计算过程)。
两块长木板A、B的外形完全相同、质量相等,长度均为L=1m,置于光滑的水平面上.一小物块C,质量也与A、B相等,若以水平初速度v0=2m/s,滑上B木板左端,C恰好能滑到B木板的右端,与B保持相对静止.现在让B静止在水平面上,C置于B的左端,木板A以初速度2v0向左运动与木板B发生碰撞,碰后A、B速度相同,但A、B不粘连.已知C与A、C与B之间的动摩擦因数相同.(g=10m/s2)求:
C与B之间的动摩擦因数;
物块C最后停在A上何处?
如图所示,质量为m1=50kg的某学生(可视为质点)站在长为L=3m、质量为m2=100kg的甲车右端,人和车均处于静止状态,地面水平光滑。一质量为m3=100kg的乙车以速度v0=3m/s向右运动。当该学生发现乙车时,两车距离为d=5m,该学生马上在家车商向左匀加速跑动,跑到甲车车位后从甲车跳到乙车上,假设该生跳到乙车后马上相对乙车静止。求:
(1)为了避免在学生从甲车跳出前两车相碰,该学生跑动时加速度a1至少为多少?
(2)要使两车不想碰,该学生跑动时加速度a2至少为多少?
(非命题者注:此问应说明学生离开甲车时对甲车没有水平蹬踏效果)
如图所示,长12m的木板右端固定一立柱,板和立柱的总质量为50kg,木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为50kg的人立于木板左端,木板与人均静止,人以4m/s2匀加速向右奔跑至板的右端并立即抱住立柱,求:
(1)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间;
(2)木板的总位移。
某兴趣小组设计了一种测量子弹射出枪口时速度大小的方法。在离地面高度为h的光滑水平桌面上放置一木块,将枪口靠近木块水平射击,子弹嵌入木块后与木块一起水平飞出,落地点与桌边缘的水平距离是s1;然后将木块重新放回原位置,再打一枪,子弹与木块的落地点与桌边的水平距离是s2,求子弹射出枪口时速度的大小。
如下图所示,高为0.45m的光滑水平桌面上的物体m1=2kg,以水平速度υ1=5m/s向右运动,与静止的另一物体m2=lkg相撞,若碰
撞后m1仍向右运动,速度变为υ/1=3m/s,求:
(1)m2落地时距桌边缘A点的水平距离。
(2)m2落地时动量的大小。(不计空气阻力g=l0m/s2)
如图所示,长L=1m的木板M静止在光滑水平面上,在其左右两端分别有小滑块A和B,质量分别为、,滑块与木板间的动摩擦因数,欲使A、B分别以速度和相向运动,直至A到板的右端,B到达板的左端,要求A和B滑块不掉下木板,且初功能之和有最小值,试求和各为多少?
.如图所示,质量为M的长滑块静止在光滑水平面上,左侧固定一劲度系数k足够大的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细轻绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为T。使一质量为m、初速度为v0的小物块,在滑块上无摩擦地向左滑动,而后压缩弹簧。(弹簧弹性势能的表达式,其中k为劲度系数,x为弹簧的压缩量)
(1)给出细绳被拉断的条件. (2)滑块在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大向左加速度为多少.
水平固定的两根足够长的平行光滑杆MN、PQ,两者之间的间距为L,两光滑杆上分别穿有一个质量分别为MA=0.1kg和MB=0.2kg的小球A、B,两小球之间用一根自然长度也为L的轻质橡皮绳相连接,开始时两小球处于静止状态,轻质橡皮绳处于自然伸长状态,如图(a)所示。现给小球A一沿杆向右的水平瞬时冲量I,以向右为速度正方向,得到A球的速度—时间图象如图(b)所示。(以小球A获得瞬时冲量开始计时,以后的运动中橡皮绳的伸长均不超过其弹性限度。)
(1)求瞬时冲量I的大小;
(2)在图(b)中大致画出B球的速度—时间图象;(不写分析过程直接画图)
(3)若在A球的左侧较远处还有另一质量为MC=0.1kg小球C,某一时刻给C球4m/s的速度向右匀速运动,它将遇到小球A,并与之结合在一起运动,试定量分析在各种可能的情况下橡皮绳的最大弹性势能。