炮竖直向上发射炮弹.炮弹的质量为M=6.0 kg(内含炸药的质量可以忽略不计),射出的初速度v0=60 m/s.当炮弹到达最高点时爆炸分裂为沿水平方向运动的两片,其中一片质量为m=4.0 kg.现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600 m为半径的圆周范围内,则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大?(g=10 m/s2,忽略空气阻力)
.如图8所示,A、B两球质量均为m,期间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均忽略,整体视为质点,该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求弹簧处于锁定状态时的弹性势能。
质量M=0.6kg的平板小车静止在光滑水面上,如图7所示,当t=0时,两个质量都为m=0.2kg的小物体A和B,分别从小车的左端和右端以水平速度和同时冲上小车,当它们相对于小车停止滑动时,没有相碰。已知A、B两物体与车面的动摩擦因数都是0.20,取g=10,求:
(1)A、B两物体在车上都停止滑动时车的速度;
(2)车的长度至少是多少?
美国通共汽车公司推出的“氨气1型”汽车是一种使用燃料电池驱动的电动汽车,它利用的是氢气和氧气直接反应,其生成物只有水,因此对环境没有污染,该车质量为1.5t,额定输出机械功率为60kw,当它以额定功率行驶时的最高速度为120km/h.求:
(1)该汽车以上述最高速度行驶时所受的阻力是车所受重力的多少倍?
(2)若行驶中汽车所受重力与速度大小无关,该车行驶时输出机械功率保持额定功率不变,当速度增大到60km/h时瞬时加速度是多少?
如图6所示,长度为L=1m的细绳一端固定于O点,另一端竖直悬吊一个50kg的小球,若用水平恒力F=500N拉小球,当悬绳拉到竖直方向成300角时,撤去拉力F。(g=10)求:
(1)小球摆回到最低点时,绳的;拉力是多少?
(2)小球能摆到多大高度?
如图5所示气垫是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在轨道上,滑块在轨道上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫轨道以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.调整气垫轨道,使导轨处于水平;
b.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
c.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计数器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间和;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至C挡板的距离、滑块B的右端到D挡板的距离。
(1)试验中还应测量的物理量是 ;
(2)利用上述过程测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是 ;
(3)利用上述实验数据导出的被压缩弹簧的弹性势能的表达式是 .