如图8-8-10所示,两块大小不同、质量分别为M和m的圆形薄板(厚度不计),半径分别为R和r,M=3m,两板之间用一根长为L="0.40" m的轻绳相连接.开始时,两板水平放置并叠合在一起处于静止状态,在其正下方0.80 m处有一固定支架C,支架上有一半径为R′(r<R′<R)的圆孔,圆孔与两薄板中心均在圆孔中心轴线上.今使两板一起自由下落,空气阻力不计,大板与支架C发生没有机械能损失的弹性碰撞,碰撞后两板即分离,直到轻绳绷紧,在轻绳绷紧的瞬间,两板便获得共同速度,g取10 m/s2.试求这个共同速度的大小.
质量为0.4 kg的小球沿光滑水平面以5 m/s的速度冲向墙壁,又以4 m/s 的速度被反向弹回(如图8-8-8),球跟墙的作用时间为0.05 s,求:
图8-8-8
(1)小球动量的增量;
(2)球受到的平均冲力.
如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的.一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态.
质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),运动到D点时撤去外力F.已知CO=4s,OD=s.求撤去外力后:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)物块B最终离O点的距离.
一质量为6×103 kg的火箭从地面竖直向上发射,若火箭喷射燃料气体的速率(相对于火箭)为103 m/s,求:
(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力?
(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭在开始时有20 m/s2的加速度?(取g="10" m/s2)
如图8-8-9所示,在光滑的水平面上有并列放置的木块A和B,质量分别为mA="500" g、mB="300" g.有一个质量mC="80" g的小铜块(可视为质点)以v0="25" m/s的水平速度开始在A表面上滑动,由于C与A、B的上表面之间有摩擦,铜块C最后停留在B上,B和C一起以v="2.5" m/s的速度共同前进.求:
(1)木块A最后的速度vA′;
(2)铜块C在离开木块A时的速度vC′.
如图1-6-10所示,平板小车停在光滑水平面上,质量均为m的物块A和B从小车两端相向滑上小车上表面,它们的水平速度大小分别为 2v0和v0.若小车质量为 m,A和B与小车间的动摩擦因数均为μ,试问经过多少时间A和B相对静止?(小车足够长,A、B不相撞)
图1-6-10
新的交通法规的颁布和执行,对确保道路畅通,保证人们的生命财产安全,具有十分重要的意义.某平直公路上一质量为m1="1" 200 kg、以速度v1="21" m/s行驶的汽车A,发现在它前方s0="33" m处有一质量为m2="800" kg、以速度v2="15" m/s迎面驶来的汽车B,两车同时急刹车,但由于惯性仍使两车猛烈相撞并结合在一起滑行一段距离后停下.设路面与两车的动摩擦因数μ均为0.3,g取10 m/s2,忽略碰撞过程中路面摩擦力的冲量.设两车的相撞时间(从两车接触到一起滑行)t0="0.02" s,则每个驾驶员受到的水平平均冲力是其自身重力的几倍?
如图1-6-8所示,甲车质量为2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车相碰后甲车获得8 m/s 的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上滑行多长时间相对乙车静止?
图1-6-8
如图 1-6-7 所示,静止在光滑水平面上的小车质量为 M="20" kg.从水枪中喷出的水柱的横截面积为 S="10" m2,速度为 v="10" m/s,水的密度为ρ=1.0×103 kg/m3.若用水枪喷出的水从车后沿水平方向冲击小车的前壁,且冲击到小车前壁的水全部沿前壁流进小车中.当有质量为 m="5" kg 的水进入小车时,试求:
图1-6-7
(1)小车的速度大小;
(2)小车的加速度大小.
一块足够长的木板,放在光滑水平面上.在木板上自左向右放有序号是1、2、3……n的木块,所有木块的质量均为m,与木板间的动摩擦因数都相同.开始时,木板静止不动,第1、2、3……n号木块的初速度分别为v0、2v0、3v0……nv0,v0方向都向右,如下图所示,木板的质量与所有木块的总质量相等,最终所有小木块都与木板以相同的速度匀速运动.求在整个过程中木板运动的最大速度.
如图1-6-1所示,水平传送带AB长l=8.3m,质量为M=1kg的木块随传送带一起以v1=2m/s的速度向左匀速运动(传送带的传送速度恒定),木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.当木块运动至最左端A点时,一颗质m=20的子弹以v0=300m/s水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度u=50m/S,以后每隔1S就有一颗子弹射向木块.设子弹射穿木块的时间极短,且每次射入点各不相同,g取10m/s2,求:
(1)在被第二颗子弹击中前,木块向右运动离A点的最大距离;
(2)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中;
(3)在被第二颗子弹击中前,子弹、木块和传送带这一系统所产生的内能是多少.(g取10 m/s2)
图1-6-1
如图所示,质量为阴的小球以初速度v0。做平抛运动,经过一段时间t后,速度方向与水平方向的
夹角是45°。求:
(1)t秒末物体的动量大小与方向;
(2)在这一过程中,小球动量的改变量。
我国的“神舟”五号载人飞船顺利地绕地球飞行14圈后胜利返回地面,做到人船安全着陆,这是我国航天史上的一个“里程碑”.其实飞船在飞行过程中有很多技术问题需要解决,其中之一就是当飞船进入宇宙微粒尘区时如何保持飞船速度不变的问题,我国科学家将这一问题早已解决,才使得“神舟”五号载人飞船得以飞行成功.假如有一宇宙飞船,它的正面面积为S="0.98" m2,以v=2×103 m/s的速度进入宇宙微粒尘区,尘区每1 m3空间有一微粒,每一微粒平均质量m=2×10-4 g,若要使飞船速度保持不变,飞船的牵引力应增加多少?(设微粒尘与飞船相碰后附着于飞船上)