质量为的汽车,沿倾角为的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为,汽车发动机的额定输出功率为,开始时以的加速度做匀加速运动()。求:(1)汽车做匀加速运动的时间;(2)汽车所能达到的最大速率;(3)若斜坡长,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
(17分)儿童滑梯可以看成是由斜槽AB和水平槽CD组成,中间用很短的光滑圆弧槽BC连接,如图10所示.质量为m的儿童从斜槽的顶点A由静止开始沿斜槽AB滑下,再进入水平槽CD,最后停在水平槽上的E点,由A到E的水平距离设为L.假设儿童可以看作质点,已知儿童的质量为m,他与斜槽和水平槽间的动摩擦因数都为μ,A点与水平槽CD的高度差为h.
(1)求儿童从A点滑到E点的过程中,重力做的功和克服摩擦力做的功.
(2)试分析说明,儿童沿滑梯滑下通过的水平距离L与斜槽AB跟水平面的夹角无关.
(3)要使儿童沿滑梯滑下过程中的最大速度不超过v,斜槽与水平面的夹角不能超过多少?
如图9所示,在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K,一条不可伸长的轻绳绕过K分别与A、B连,A、B的质量分别为、,开始时系统处于静止状态.现用一水平恒力F拉物体A,使物体B上升.已知当B上升距离时,B的速度为.求此过程中物体A克服摩擦力所做的功.重力加速度为.
(15分)一半径R=1米的1/4圆弧导轨与水平导轨相连,从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量m=20克的木块,测得其滑至底端B的速度vB=3米/秒,以后又沿水平导轨滑行BC=3米而停止在C点,如图8所示,试求(1)圆弧导轨摩擦力的功;(2)BC段导轨摩擦力的功以及滑动摩擦系数(取g=10米/秒2)
(13分)如图7所示,在光滑的平台上,有一质量为m的物体,物体与轻绳的一端相连,轻绳跨过定滑轮(定滑轮的质量和摩擦不计)另一端被滑轮正下方站在地面上的人拉住,人与绳的接触点和定滑轮的高度差为h,若此人以速度v0 向右匀速前进s,求在此过程中人的拉力对物体所做的功。
(12分)某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h,一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,量得刹车痕迹s=18m,假设车轮与路面的滑动摩擦系数为0.4。问这辆车是否违章?试通过计算预以证明。