两个完全相同的物块A、B质量均为m=0.8kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示受到水平拉力F作用的A物块和不受拉力作用的B物块的v-t图线。取g=10m/s2。求:⑴物块与水平面间的动摩擦因数μ;⑵物块A所受拉力F的大小;⑶B刚好停止运动时刻物块A、B之间的距离d。
(16分)如图所示,固定在地面上的光滑圆弧轨道AB、EF,他们的圆心角均为90°,半径均为R。一质量为m ,上表面长也为R的小车静止在光滑水平面CD上,小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切。一质量为m的物体(大小不计)从轨道AB的A点由静止下滑,由末端B滑上小车,小车在摩擦力的作用下向右运动。当小车右端与壁DE刚接触时,物体m恰好滑动到小车右端且与小车共速。小车与DE相碰后立即停止运动但不粘连,物体则继续滑上圆弧轨道EF,以后又滑下来冲上小车。求:
(1)物体从A点滑到B点时的速率;
(2)物体与小车之间的滑动摩擦力;
(3)水平面CD的长度;
(4)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端的距离。
(14分)某同学站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为,重力加速度为g。忽略手的运动、小球的半径和空气阻力,试分析求【解析】
(1)绳断时球的速度大小v1;
(2)球落地时的速度大小v2;
(3)绳能承受的最大拉力F;
(4)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,则绳长应为多少?最大水平距离为多少?
(10)如图所示,在水平面上放置质量为M = 800 g的木块,一质量为m = 50 g的子弹以v0 = 170 m/s的水平速度射入木块,最终与木块一起运动。子弹与木块相互作用的时间很短,该过程中产生的位移可以忽略不计。若木块与地面间的动摩擦因数μ= 0.2, g = 10 m/s2求:
(1)子弹和木块一起运动时的最大速度;
(2)子弹与木块摩擦生热Q1和地面与木块摩擦生热Q2的比值。
(10分)我国北方冬季天气寒冷,雪后路面结冰会给交通运输带来极大的影响。若汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.9,与冰面的动摩擦因数为0.1。当汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时,急刹车后(设车轮立即停止转动),汽车要滑行8m才能停下。重力加速度g取10m/s2。求:
(1)汽车行驶时的速度大小;
(2)汽车在冰面上以同样速度行驶,急刹车后滑行的距离比普通路面增大多少;
(3)要使汽车紧急刹车后在冰面上8m内停下,汽车行驶的速度不超过多少。
(10分)学校对升旗手的要求是:国歌响起时开始升旗,当国歌结束时国旗恰好升到旗杆顶端。已知国歌从响起到结束的时间是48 s,红旗上升的高度是17.6 m。若国旗先向上做匀加速运动,时间持续4 s,然后做匀速运动,最后做匀减速运动,减速时间也为4 s,红旗到达旗杆顶端时的速度恰好为零。求:
(1)国旗匀加速运动时加速度的大小;
(2)国旗匀速运动时的速度大小。