从地面上方某点,将一小球以10m/s 的初速度沿水平方向抛出,小球经过1s落地,不计空气阻力,取g =10m/s²。试求小球在这过程中的位移和落地速度。
如图,水平地面上有一转台,高h=10米,由半径为R=1米和r=0.5米的两个半圆柱拼合而成,可绕其中心轴转动,平台边缘上放有两个质量均为m=0.1kg的物体,可视为质点,由一根长为1.5m的细线连接在一起,且细线过转台的圆心,A、B两物体与平台接触面的动摩擦系数均为μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现在使转台转动的角速度缓慢地增大,g=10m/s2,求:
(1)在绳子无张力时,ω的最大值为多少?
(2)在A、B两个物体不滑动时,ω的最大值又为多少?
(3)接第2小题,当ω取最大值时,绳子突然断裂, A、B两个物体将同时离开转台,当两个物体同时第一次着地时,其着地点距离是多少?(结果带上根号)
从地球上某处以15m/s的初速度水平抛出一物体,经2s落地,地球表面的重力加速度g取10m/s2 ,地球半径R=6400km,求:
(1)物体抛出处的高度是多少?物体落地点距抛出处的水平距离是多少?速度方向与竖直方向的夹角θ的正切等于多少?
(2)有一颗近地卫星绕地球表面运动,试估算其周期为多少小时?
(3)如果地球表面赤道处的物体恰好对地没有压力(悬浮),则此时地球自转的角速度ω为多少?(该小问用字母表示即可)
如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,另一自由端恰好与水平线AB齐平,静止放于光滑斜面上,一长为L的轻质细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的小球,将细线拉至水平,此时小球在位置C,由静止释放小球,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断,D点到AB的距离为h,之后小球在运动过程中恰好沿斜面方向将弹簧压缩,弹簧的最大压缩量为x,重力加速度为g.求:
(1)细绳所能承受的最大拉力;
(2)斜面的倾角θ的正切值;
(3)弹簧所获得的最大弹性势能.
如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H=0.75m,C距离水平地面高h=0.45m.一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点.现测得C、D两点间的水平距离为l=0.60m.不计空气阻力,取g=10m/s2. 求:
(1)小物块从C点运动到D点经历的时间;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小;
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功.
如图所示,在距水平地面高为H的上空有一架飞机在进行投弹训练,飞机沿水平方向做匀加速直线运动.当飞机飞经观察点B点正上方A点时落下第一颗炸弹,当炸弹落在观察点B正前方L处的C点时,飞机落下第二颗炸弹,它最终落在距观察点B正前方3L处的D点(空气阻力不计,重力加速度为g).求:
(1)飞机第一次投弹的速度大小;
(2)两次投弹时间间隔内飞机飞行的距离;
(3)飞机水平飞行的加速度大小。
如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道,已知轨道的半径为R,小球到达轨道的最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力。请求出:
(1)小球到达轨道最高点时的速度为多大;
(2)小球落地时距离A点多远;落地时速度多大?
如图位于竖直平面上半径为R的1/4光滑圆弧轨道AB,A点距离地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,通过B点时对轨道的压力为3 mg,最后落在地面C处,不计空气阻力,求:
(1)小球通过B点时向心力的大小 ;
(2)小球通过B点时速度的大小;
(3)小球落地点C与B点的水平距离。
如图所示,从A点以的水平速度抛出一质量的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6m、h=0.15m,R=0.75m,物块与长木板之间的动摩擦因数,长木板与地面间的动摩擦因数。求:
(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?
如图所示,质量m=0.2kg的小物块沿平台滑行到A点水平抛出,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道,B、C为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧对应圆心角为θ=106º,平台与BC连线的高度为h=0.8m。小物块到达C点时的速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,斜面足够长且沿圆弧C点切线方向。物块与斜面间的动摩擦因数为μ=1/3,计算中重力加速度g取10m/s2,sin53º=0.8,cos53º=0.6,
求:
(1)小物块离开A点时的水平速度大小;
(2)小物块沿斜面向上运动的最大距离。
如图所示,物体质量m1="0.1kg" ,视为质点,在C处弹簧发射器的作用下,沿光滑半圆轨道至最高点A处后在空中飞行,不计空气阻力,恰好沿PQ方向击中P点,∠PQC=530,半圆的半径R=0.5m,A、P两点的竖直距离为0.8米,g=10m/s2 ,sin530=0.8,cos530="0.6"
(1)此物体离开A点后作什么运动?在A点速度多大?A、P两点的水平距离为多大?物体在A点对轨道的压力有多大?(9分)
(2)质量m2=0.2kg的另一物体,也视为质点,放于与A点等高的光滑斜面BP上,其倾角为530,问:当质量m1的物体刚要离开轨道A点时,静止释放质量m2的物体应该提前还是滞后多少时间,才能实现两物体同时到达P点?(5分)
如图所示,一高山滑雪运动员,从较陡的坡道上滑下,经过A点时速度v0="16" m/s,AB与水平成β=530角,经过一小段光滑水平滑道BD从D点水平飞出后又落在与水平面成倾角α=的斜坡上C点。已知AB两点间的距离s1="10" m,D、C两点间的距离为s2="75" m,不计通过B点前后的速率变化,不考虑运动中的空气阻力。(取g="10" m/s2,sin370=0.6)求:
(1)运动员从D点飞出时的速度vD的大小;
(2)滑雪板与坡道间的动摩擦因数。
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2/s,离开B点做平抛运动,求:
(1)小球离开B点后,在CD轨道上的落地点到C的水平距离;
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
如图所示,质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平平台上,木块距平台右边缘d=7.75m,木块与平台间的动摩擦因数µ=0.2。用F=20N的水平拉力拉木块,木块向右运动s1=4.0m时撤去F。不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)F作用于木块的时间;
(2)木块离开平台时的速度大小;
(3)木块落地时到平台右边缘的水平距离.
某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.
(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?
(2)若已知H =" 5" m,L =" 8" m,a =" 2" m/s2,g =" 10" m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的?
(3)若电动悬挂器开动后,针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F = 0.6mg,悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力,选手在运动到上面(2)中所述位置C点时,因恐惧没有释放悬挂器,但立即关闭了它的电动机,则按照(2)中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?