(20分)如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零、加速度的匀加速直线运动。已知A的质量和B的质量均为,A、B间的动摩擦因数,B与水平面间的动摩擦因数,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度取。求
(1)物体A刚运动时的加速度;
(2)时,电动机的输出功率P;
(3)若时,将电动机的输出功率立即调整为,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,时物体A的速度为。则在到这段时间内木板B的位移为多少?
(15分)如图所示的光滑轨道由弧形轨道与半径为的竖直半圆轨道组成,现由水平地面上的A点斜向上抛出一个小球,使之由半圆轨道的最高点B水平进入轨道,沿轨道运动,已知小球冲上弧形轨道的最大高度为,取。求
(1)小球抛出时速度的大小和方向
(2)抛出点A距半圆轨道最低点C的距离
宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设每个星体的质量均为,万有引力常量为。
(1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。
(2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
汽车发动机的功率为,汽车的质量为,当它沿着某长直公路上坡时(每行驶100m,高度上升2m),所受阻力为车重的0.1倍(取),
一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下,到达底部时速度为。人和雪橇的总质量为,下滑过程中克服阻力做了多少功?(取)
在用落体法验证机械能守恒定律时,某同学按照正确的操作选得纸带如图所示。其中O是起始点,A、B、C是打点计时器连续打下的3个点。该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离,并记录在图中(单位:)
(1)这三个数据中不符合有效数字读数要求的是__________
(2)该同学用重锤在OB段的运动来验证机械能守恒,已知重锤质量为,当地的重力加速度,他用AC段的平均速度作为跟B点对应的物体的瞬时速度,则该段重锤重力势能的减少量为_________J,而动能的增加量为_________J(均保留3位有效数字)
(3)这样验证的系统误差总是使重力势能的减少量__________(“大于”、“等于”、“小于”)动能的增加量,原因是___________________。