如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长L=4.0 m,电动机带动皮带轮沿顺时针方向转动,传送带以速率v=3.0m/s匀速运动。质量为m=1.0 kg的滑块置于水平导轨上,将滑块向左移动压缩弹簧,后由静止释放滑块,滑块脱离弹簧后以速度v0=2.0 m/s滑上传送带,并从传送带右端滑落至地面上的P点。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,g=10m/s2。
(1)如果水平传送带距地面的高度为h=0.2 m,求滑块从传送带右端滑出点到落地点的水平距离是多少?
(2)如果增加弹簧的压缩量,重复以上的实验,要使滑块总能落至P点,则弹簧弹性势能的最大值是多少?在传送带上最多能产生多少热量?
如图所示,MN为水平地面,PQ为倾角为60°的斜面,半径为R的圆与MN、PQ相切。从圆心O点正上方的某处A点水平抛出一小球,恰垂直击中斜面上的B点。B离地面的高度为1.5R。重力加速度为g。求:
(1)小球水平抛出时的初速度
(2)A点到O的距离。
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。求小球的位移和落地速度。
平抛一物体,当抛出1 s后它的速度与水平方向成450角,落地时速度方向与水平方向成600角。求:
(1)初速度的大小;
(2)落地速度的大小;
(3)开始抛出时距地面的高度;
(4)水平射程.(g取10m/s2)。
我国的“探月工程”计划将于2017年宇航员登上月球。若宇航员登上月球后,在距离月球水平表面h高度处,以初速度v0水平拋出一个小球,测得小球从抛出点到落月点的水平距离s。求:
(1)月球表面重力加速度的大小;
(2)小球落月时速度v的大小。
质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆孤轨道下滑。B.C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m。小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为=(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点的水平初速度v1
(2)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
(3)小物块经过O点时对轨道的压力
(4)斜面上CD间的距离
从20m高处以15m/s的速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,g=10m/s.求:
(1)物体在空中运动的时间多长;
(2)物体落地点离抛出点的水平距离s为多大。
把一小球从离地面h=5m处,以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力,(g=10m/s2)求:
(1)小球在空中飞行的时间;
(2)小球落地点离抛出点的水平距离;
(3)小球落地时的速度。
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75 mg,求a、b两球落地点间的距离。
为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道D,如图所示。现将一个小球从距A点高为h="0.9" m的水平台面上以一定的初速度水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为。取10m/s2,求:
(1)小球初速度的大小;
(2)小球滑过C点时的速率;
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。
如图所示,P是固定在水平面上的圆弧轨道,O是圆弧的圆心,C为圆弧轨道最高点,D为圆弧轨道最低点。从高台变B点以速度v0水平飞出质量为m、带电量为+q的小球,恰能从圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入,是OA与竖直方向的夹角。圆弧轨道的竖直直径COD右边存在竖直向下的匀强电场,电场强度为E,已知:m=1kg。V0=3m/s,q=,,,g=10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8.若小球恰能到达最高点C,不计空气阻力和所有摩擦,求:
(1)A、B两点的高度差
(2)圆弧轨道的半径R的大小
如图所示,轨道ABCD位于同一竖直平面内,AB段是光滑的四分之一的圆弧轨道,BC段是高H=3.2m、倾角θ=45°的斜面,CD段是足够长的水平轨道.一小球从AB轨道的某点由静止开始下滑,并从B点水平飞出,不计空气阻力,取g=10m/s2.
(1)若小球从B点飞出后恰好落在C点,求此情形小球在B点的速度大小vB和释放点到B点的高度h0;
(2)若释放点到B点的高度h1=1.8m,求小球第一次落到轨道前瞬间速度方向与水平面夹角α的正切值;
(3)若释放点到B点的高度h2=0.2m,求小球第一次落到轨道的位置到B点的距离L.
如图所示,高h=0.80m的光滑弧形轨道与水平光滑轨道相切且平滑连接。将一个质量m="0.40" kg的物块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放,物块滑至水平轨道后,从水平轨道右侧边缘O点水平飞出,落到水平地面的P点,P点距O点的水平距离x=1.6m。不计一切摩擦和空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块从水平轨道O点飞出时的速率;
(2)水平轨道距地面的高度;
(3)物块落到P点时的速度。
《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,游戏中的故事也相当有趣,如图甲所示,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某班的同学们根据自己所学的物理知识进行假设:小鸟被弹弓沿水平方向弹出,如图乙所示,若h1=0.8 m,l1=2 m,h2=2.4 m,l2=1 m,小鸟飞出后能否直接打中肥猪的堡垒?请用计算结果进行说明。(取重力加速度g=10 m/s2)