(12分)如图所示,摩托车运动员从高度h=5m的高台上水平飞出,跨越L=10m的壕沟。摩托车以初速度v0从坡底冲上高台的过程历时t=5s,发动机的功率恒为P=1.8kW。已知人和车的总质量为m=180kg(可视为质点),忽略一切阻力。取g=10m/s2。
(1)要使摩托车运动员从高台水平飞出刚好越过壕沟,求他离开高台时的速度大小。
(2)欲使摩托车运动员能够飞越壕沟,其初速度v0至少应为多大?
(3)为了保证摩托车运动员的安全,规定飞越壕沟后摩托车着地时的速度不得超过26m/s,那么,摩托车飞离高台时的最大速度vm应为多少?
(12分)如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4粗糙的圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2则:
(1)物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功?
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
(10分)2007年10月24日,我国“嫦娥一号”探月卫星成功发射.“嫦娥一号”卫星开始绕地球做椭圆轨道运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆轨道运动的卫星.设卫星距月球表面的高度为h,做匀速圆周运动的周期为T.已知月球半径为R,引力常量为G.求:(1)月球的质量 (2)月球表面的重力加速度
(8分)如图一辆质量为500kg的汽车通过一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部时.g=10m/s2
(1)如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部,则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大?
(2)如果汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零,则汽车通过拱桥的顶部时速度多大?(计算结果可用根号表示)
如图所示,地面水平光滑,质量为m的物体在水平恒力F的作用下,由静止从A处移动到了B处;此过程中力F对物体做 (填“正功”或“负功”),使得物体的速度 (填“增大”、“减小”或“不变”)。如果其它条件不变,只将物体的质量增大为2m,在物体仍由静止从A运动到B的过程中,恒力F对物体做的功 (填“增大”、“减小”或“不变”);物体到达B点时的速度比原来要 (填“增大”、“减小”或“不变”)。如果让一个具有初速度的物体在粗糙水平地面上滑行时,物体的速度会不断减小,这个过程中伴随有 (填“重力”、“弹力”或“摩擦力”)做 (填“正功”或“负功”)。可见做功能使物体的速度发生改变。
如右图为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图:
让质量m=1kg的重锤自由下落,在纸带上打出一系列的点,如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s),那么:(计算结果保留2位小数)
(1)纸带的________(填“左”或“右”)端与重锤相连;
(2)打点计时器打下计数点B时,重锤的速度vB=________m/s;
(3)从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=________J,此过程中物体动能的增加量△Ek=________J;(g取9.8m/s2)
(4)通过计算,数值上△EP____△Ek(填“<”、“>”或“=”),这是因为____________。