如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求:
(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数
(2)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道,圆弧轨道的半径R至少是多大?
(3)若圆弧轨道的半径R取第(2)问计算出的最小值,增大小物块的初动能,使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处,试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能,将停在何处?如果不能,将以多大速度离开水平轨道?
太阳能已经越来越广泛的被应用,为了测量太阳的辐射功率,物理兴趣小组的同学做如下的简单实验:取一个横截面积为S=3×10-2m2的不高的圆筒,筒内装有0.6kg的水,用来测量太阳的辐射到地面的能量,某一天中午在太阳光直射2min后,水的温度升高了10C,求:
(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米获得的能量。
(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面,另外57%被大气吸收和反射而未到地面,你能由此估算出太阳的功率吗?
质量为5´103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求:
(1)汽车的最大速度vm;
(2)汽车在72s内经过的路程s。
如图所示,是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小坡度,电车进站时要上坡,出站时要下坡.如果坡高2m,电车到a点时的速度是25.2km/h,此后便切断电动机的电源,如果不考虑电车所受的摩擦力,则电车到a点切断电源后,能否冲上站台?如果能冲上,它到达b点时的速度多大?如果不能,请说明理由.
北京奥运会为体现“绿色奥运”的理念,奥组委在各比赛场馆使用了新型节能环保电动车,湖北江汉大学的500名学生担任了司机,负责接送比赛选手和运输器材.在检测某款电动车性能的实验中,让电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用仪器测得不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,绘出的图象如图所示(图中AB、BD均为直线,C点为实线与虚线的分界点).假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则由图象可知:
(1)电动车所受的阻力为 N;(2)电动车在AB段做 运动;
(3)BC段的斜率表示电动车的额定功率,大小为 W;
(4)电动车的最大速度为 m/s。
物体的质量为m, 与转台间的动摩擦因数为,与转轴间距离为R,物体随转台由静止开始加速转动,当转速增加至某值时,物体即将在转台上相对滑动,此时起转台做匀速转动,此过程中摩擦力对物体做的功为 。