如图所示,一个光滑的圆弧形槽半径为R,圆弧所对的圆心角小于5°.AD的长为s,今有一小球m1以沿AD方向的初速度v从A点开始运动,要使小球m1可以与固定在D点的小球m2相碰撞,那么小球m1的速度v应满足什么条件?
如图所示,在光滑的水平桌面上有一金属容器C,其质量为mC=5 kg,在C的中央并排放着两个可视为质点的滑块A与B,其质量分别为mA=1 kg、mB=4 kg.开始时A、B、C均处于静止状态,用细线拉紧A、B使其中间夹有的轻弹簧处于压缩状态,剪断细线,使得A以vA=6 m/s的速度水平向左弹出,不计一切摩擦,两滑块中任意一个与C侧壁碰撞后就与其合成一体,求:
(1)滑块第一次与挡板碰撞损失的机械能;
(2)当两滑块都与挡板碰撞后,金属容器C的速度.
如下图所示,质量为3kg的长木板B放在光滑的水平面上,右端与半径R=1m的粗糙的圆弧相切,左端上方放一质量为1kg物块C,物块C与长木板B间的动摩擦因数
为0.2.现将一质量为1kg的物体A从距圆弧上端h=5m处静止释放,沿着圆弧到达水平
轨道与B碰撞后粘在一起运动,再经1s物块C刚好运动到B
的右端且不会掉下.取g=10m/s.求:
(1)物体A刚进入圆弧时对轨道的压力;
(2)长木板B的长度;
(3)物体A经过圆弧时克服阻力所做的功.
如下图所示,质量为M的平板车P高h,质量为m的小物块Q的大小不计,位于平板车的左端,系统原来静止在光滑水平地面上.一不可伸长的轻质细绳长为R,一端悬于Q正上方高为R处,另一端系一质量也为m的小球(大小不计).今将小球拉至悬线与竖直位置成60°由静止释放,小球到达最低点时与Q的碰撞时间极短,且无机械能损失。已知Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两倍,Q与P之间的动摩擦因数为μ,平板车与Q的质量关系是M:m=4:1,重力加速度为g。求:
(1)小物块Q离开平板车P时,P和Q的速度大小?
(2)平板车P的长度为多少?
(3)小物块Q落地时与平板车P的水平距离为多少?
如图所示,质量分别为m1和m2的两个小球A、B在光滑的水平面上分别以速度v1、v2同向运动并发生对心碰撞,碰后B球被右侧的墙原速弹回,又与A球相碰,碰后两球都静止。
①求两球第一次碰撞后B球的速度。
②B与竖直墙面碰撞过程中,墙对B球的冲量大小及方向?
如图所示,光滑水平面上放置质量均为M="2" kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过两车连接处时,感应开关使两车自动分离,分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响),甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。一根轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m="l" kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,用一根细线拴在甲车左端和滑块P之间使弹簧处于压缩状态,此时弹簧的弹性势能E0=l0J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态,现剪断细线,滑块p滑上乙车后最终未滑离乙车,g取l0m/s2,求:
(1)滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小v1
(2)乙车的最短长度L
如图所示,一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h=1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度vo=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度穿出。已知物块落地点离桌面边缘的水平距离x为0.9m,重力加速度g取10m/s2,求子弹穿出物块时速度v的大小。
如图所示,在光滑水平面上有一辆质量M="8" kg的平板小车,车上有一个质量m=1.9 kg的木块,木块距小车左端6 m(木块可视为质点),车与木块一起以v="1" m/s的速度水平向右匀速行驶.一颗质量m0=0.1 kg的子弹以v0="179" m/s的初速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中,最终木块刚好不从车上掉下来.
(1)子弹射入木块后的共同速度为v1;
(2)木块与平板之间的动摩擦因数(g="10" m/s2)
如图(a),O、N、P为直角三角形的三个顶点,∠NOP=37°,OP中点处固定一电量为q1=2.0×10-8C的正点电荷,M点固定一轻质弹簧。MN是一光滑绝缘杆,其中ON长为a(a=1m),杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,小球离开弹簧后到达N点的速度为零。沿ON方向建立坐标轴(取O点处x=0),图(b)中Ⅰ和Ⅱ图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图像,其中E0=1.24×10-3J,E1=1.92×10-3J,E2=6.2×10-4J,k=9.0×109N·m2/C2, 取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。
(1)求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m;
(2)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q2;
(3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep。
如图所示,光滑水平直轨道上有三个滑块A、B、C,质量分别为mB=m,mA=mC=2m,A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动,C静止。某时刻细绳突然断开,A、B被弹开,然后B又与C发生碰撞并粘在一起,最终三滑块速度恰好相同。求:
i.B与C碰撞前B的速度
ii.弹簧具有的弹性势能
如图所示,质量为M=50g的木块用长为L=lm的轻绳悬挂于O点,质量为m=l0g的子弹以速度v1=500m/s向左水平穿过木块后,速度变成v2=490m/s,该过程历时极短可忽略不计,之后木块在竖直面内摆起来,经时间t=0.6s摆到最高点,不计空气阻力,重力加速度为g=l0m/s2.
试求:
(1)子弹穿过木块过程中,木块所受冲量大小.
(2)子弹穿过木块的过程,系统增加的热量Q.
如图所示,质量为2m、高度为h的光滑弧形槽末端水平,放置在光滑水平地面上,质量为m的小球A从弧形槽顶端静止释放,之后与静止在水平面上质量为m的小球B发生对心碰撞并粘在一起.求:
(1)小球A滑下后弧形槽的速度大小;
(2)小球A、B碰撞过程损失的机械能.
如图所示,一辆质量M="3" kg的小车A静止在光滑的水平面上,小车上有一质量m="l" kg的光滑小球B,将一轻质弹簧压缩并锁定,此时弹簧的弹性势能为Ep=6J,小球与小车右壁距离为L=0.4m,解除锁定,小球脱离弹簧后与小车右壁的油灰阻挡层碰撞并被粘住,求:
①小球脱离弹簧时的速度大小;
②在整个过程中,小车移动的距离。
某缓冲装置的理想模型如图所示,劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连,轻杆可在固定的槽内移动,与槽间的滑动摩擦力恒为f.轻杆向右移动不超过L时,装置可安全工作。轻杆与槽间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且不计小车与地面的摩擦。一质量为m的小车若以速度v撞击弹簧,将导致轻杆向右移动。
(1)若弹簧的劲度系数为k,求轻杆开始移动时,弹簧的压缩量x
(2)若以速度v0(已知)撞击,将导致轻杆右移,求小车与弹簧分离时速度(k未知)
(3)在(2)问情景下,求为使装置安全工作,允许该小车撞击的最大速度vm(k未知)
如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,弹簧的自由端恰好在P2的左端A点。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度v0向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ,求
①P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2;
②此过程中弹簧最大压缩量x。