(14分)如图所示,左右两端的AM、NB为竖直平面内的光滑圆弧轨道,半径均为,质量的物体从左端最高点A由静止下滑,经过一段长度为粗糙的水平轨道MN后,冲上右端的光滑圆弧轨道.物体与粗糙的水平轨道间的动摩擦因数,取当地的重力加速度,试求:
(1)物体到达右端圆弧轨道的最大高度;
(2)物体第一次经过M点(圆弧轨道的最低点)时受到轨道支持力的大小;
(3)物体第二次经过M点时速度的大小.
(8分)一辆质量的小轿车沿平直路面运动,发动机的额定功率,运动时受到的阻力大小为.试求:
(1)小轿车最大速度的大小;
(2)小轿车由的速度开始以额定功率运动前进的距离(汽车最后的速度已经达到最大).
(11分)某滑板爱好者在离地高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移.着地时由于存在能量损失,着地后速度变为,并以此为初速沿水平地面滑行后停止.已知人与滑板的总质量.试求:
(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力的大小;
(2)人与滑板离开平台时的水平初速度大小(空气阻力忽略不计,取当地的重力加速度).
(11分)某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为地球半径的2倍,已知地面附近的重力加速度为g.试求该人造地球卫星运动时的:
(1)向心加速度的大小;
(2)周期.
(9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中,所用重物的质量为,当地的重力加速度为,打点计时器的打点时间间隔为T.某同学通过实验得到一条如图所示的纸带,纸带上的“0”点是物体刚要下落时打下的点,点“0”和“1”之间还有若干点,点“1”和点“6”之间各点为连续点,各点之间的距离如图所示.从“0”到“4”的
过程中物体减小的重力势能的表达式为 ,当打点“4”时物体的速度为 ,这时物体动能的表达式为
(8分)某同学采用频闪照相的方法拍摄了小球做平抛运动的照片,如图所示.图中每个小方格的边长为1.25cm ,则根据平抛运动的规律由图可求得拍摄时每隔 s曝光一次,该小球平抛时的初速度大小为 m/s (取当地的重力加速度).