如图所示,倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切,切点为B,整个轨道处在竖直平面内.一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑并进入圆环轨道.接着小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,不计空气阻力.求:
(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小;
(2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小;
(3)滑块在斜面轨道BD间运动的过程中克服摩擦力做的功。
如图a所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放,其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示.其中高度从h1下降到h2,图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为k,小物体质量为m,重力加速度为g。以下说法正确的是( )
A.小物体下降至高度h3时,弹簧形变量为0 |
B.小物体下落至高度h5时,加速度为0 |
C.小物体从高度h2下降到h4,弹簧的弹性势能增加了 |
D.小物体从高度h1下降到h5,弹簧的最大弹性势能为 |
如图所示,质量M=kg的木块套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量m=kg的小球相连悬在空中。今用跟水平方向成α=30°角的力F=N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.
如图所示,固定的光滑平台左端固定有一光滑的半圆轨道,轨道半径为R,平台上静止放着两个滑块A、B,其质量mA=m,mB =2m,两滑块间夹有少量炸药.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M=3m,车长L=2R,车面与平台的台面等高,车面粗糙,动摩擦因数μ=0.2,右侧地面上有一立桩,立桩与小车右端的距离为S,S在0<S<2R的范围内取值,当小车运动到立桩处立即被牢固粘连。点燃炸药后,滑块A恰好能够通过半圆轨道的最高点D,滑块B冲上小车.两滑块都可以看作质点,炸药的质量忽略不计,爆炸的时间极短,爆炸后两个滑块的速度方向在同一水平直线上,重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)滑块A在半圆轨道最低点C受到轨道的支持力FN。
(2)炸药爆炸后滑块B的速度大小vB。
(3)请讨论滑块B从滑上小车在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功Wf与S的关系。
如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时,物体A和小车均处于静止状态.若小车以1m/s2的加速度向右加速运动后,则(g=10m/s2)
A.物体A相对小车向左运动 |
B.物体A受到的摩擦力减小 |
C.物体A受到的摩擦力大小不变 |
D.物体A受到的弹簧拉力增大 |
如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道,B点为水平面与轨道的切点,在离B距离为x的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点:
(1)求推力对小球所做的功。
(2)x取何值时,完成上述运动推力所做的功最少?最小功为多少。
(3)x取何值时,完成上述运动推力最小?最小推力为多少。
右图所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50 g、m2=150 g,则(计算结果均保留两位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度v=______m/s;
(2)在打下第“0”到打下第“5”点的过程中系统动能的增量ΔEk=________ J,系统势能的减少量ΔEp=______J;(取当地的重力加速度g=10 m/s2)
(3)若某同学作出v2-h图象如图所示,则当地的重力加速度g=________m/s2。.
如图所示,一固定斜面体,其斜边与水平底边的夹角,BC为一段光滑圆弧轨道,DE为半圆形光滑轨道,两圆弧轨道均固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑的地面上,右端紧靠C点,上表面所在平面与两圆弧分别相切于C、D两点。一物块被轻放在斜面上F点由静止释放,物块离开斜面后恰好在B点沿切线进入BC段圆弧轨道,再经C点滑上滑板,滑板运动到D点时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为m,滑板质量M=2m,DE半圆弧轨道和BC圆弧轨道的半径均为R,斜面体水平底边与滑板上表面的高度差,板长l=6.5R,板左端到D点的距离L在范围内取值,F点距A点的距离s=12.5R,物块与斜面、物块与滑板间的动摩擦因数均为,重力加速度取g。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(结果用字母m、g、R、L表示)
(1)求物块滑到A点的速度大小;
(2)求物块滑到C点时所受圆弧轨道的支持力的大小;
(3)试讨论物块从滑上滑板到离开左端的过程中,克服摩擦力做的功Wf与L的关系;并判断物块能否滑到DE轨道的中点。
如图所示,ABCD竖直放置的光滑绝缘细管道,其中AB部分是半径为R的圆弧形管道,BCD部分是固定的水平管道,两部分管道恰好相切于B。水平面内的M、N、B三点连线构成边长为L等边三角形,MN连线过C点且垂直于BCD。两个带等量异种电荷的点电荷分别固定在M、N两点,电荷量分别为和。现把质量为、电荷量为的小球(小球直径略小于管道内径,小球可视为点电荷),由管道的A处静止释放,已知静电力常量为,重力加速度为。求:
(1)小球运动到B处时受到电场力的大小;
(2)小球运动到C处时的速度大小;
(3)小球运动到圆弧最低点B处时,小球对管道压力的大小。
消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成。如图所示,消防水枪离地高度为H,建筑物上的火点A距地面高为h=60m,水枪与火点的水平距离为x,水泵的功率为P,整个供水系统的效率η=0.6。假设水从水枪水平射出,不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)若H=80m,水枪出水速度v0=30m/s,水枪每秒出水量m0="60" kg,水枪正中起火点A,求水泵的功率P;
(2)当完成高层灭火后,还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火,将水枪竖直下移至H´=45m,假设供水系统的效率η不变,水枪出水口的横截面积不变,水泵功率应调整为P´,则P´应为多大?
如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A静止在粗糙水平地面上,通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,重力加速度为g。则( )
A.A对地面的摩擦力方向向左 |
B.B对A的压力大小为 |
C.细线对小球的拉力大小为 |
D.若剪断绳子(A不动),则此瞬时球B加速度大小为 |
粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BC相切于B点,一物块(可看成为质点)在水平向右的恒力F作用下自水平轨道的P点处由静止开始匀加速运动到B,此时撤去该力,物块滑上圆弧轨道,在圆弧轨道上运动一段时间后,回到水平轨道,恰好返回到P点停止运动,已知物块在圆弧轨道上运动时对轨道的压力最大值为F1=2.02N,最小值为F2=1.99N,当地重力加速度为g=10m/s2.
(1)求物块的质量m的大小;
(2)若已知圆弧轨道的半径为R=8m,P点到B点的距离是x=0.5m,求F的大小.
如图所示,AB是位于竖直平面内、半径R=0.5 m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103 N/C.今有一质量为m=0.1 kg、带电荷量q=+8×10-5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10 m/s2,求:
(1) 小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力;
(2) 小滑块运动到右侧最远处到最低点B的距离;
(3) 小滑块在水平轨道上通过的总路程。
如图所示,轻质弹簧的劲度系数为20 N/cm,用其拉着一个重200 N的物体在水平面上运动.当弹簧的伸长量为4 cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动.
(1)求物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)当弹簧的伸长量为6 cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受到的摩擦力有多大?
(3)如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧,而物体在水平面上能继续滑行,这时物体受到的摩擦力有多大?