(9分)劲度系数为k的轻弹簧上端固定一只质量为m的小球,向下压小球后从静止释放,小球开始做简谐运动。该过程小球的最大加速度是2.8g(g为重力加速度)。求:
⑴简谐运动的振幅大小A;
⑵当小球运动到最低点时,小球对弹簧弹力F的大小和方向;
⑶若弹簧原长为L,则振动过程中弹簧的最大长度L′是多少?
(9分)如图所示,在倾角为θ=30°的足够长的固定光滑斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为m1=60kg,小车的质量为m2=10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,取g=10m/s2。当人以F=280N的力拉绳时,求:
⑴人与车一起运动的加速度大小和方向;
⑵人所受摩擦力的大小和方向;
⑶某时刻人和车沿斜面向上的速度为3 m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点所用时间为多少?
(9分)在距地面10m高处,以10m/s的初速度抛出一个质量为1kg的物体,已知初速度方向与水平方向成37°仰角。以地面为重力势能的参考平面,取g=10m/s2。求:
⑴抛出瞬间物体的机械能是多少?
⑵若不计空气阻力,自抛出到最高点,重力对物体做功为多少?
⑶若物体落地时的速度大小为16m/s,飞行过程中物体克服阻力做的功是多少?
把皮球从地面以某一初速度竖直上抛,经过一段时间后皮球又落回抛出点,上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,则
A.皮球上升过程中的克服重力做功等于下降过程中重力做功
B.皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量
C.皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等
D.皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方
如图所示,内壁光滑的细管做成的竖直面内的圆形轨道,管的直径远小于轨道半径r,一个小球(质量为m)在管内做完整的圆周运动,A为最低点,B为最高点,下面说法正确的是
A.小球在B点的最小速度为
B.小球在A点的速度最小为2
C.小球在A点受到细管的弹力可能小于重力
D.小球在B点受到细管的弹力可能超过重力
如图所示,长为L的长木板水平放置,在木板的A端放置一个质量为m的小物块。现缓慢地抬高A端,使木板以左端为轴转动,当木板转到与水平面的夹角为α时小物块开始滑动,此时停止转动木板,小物块滑到底端的速度为v,重力加速度为g。下列判断正确的是
A.整个过程物块受的支持力垂直于木板,所以不做功
B.物块所受支持力做功为mgLsinα
C.发生滑动前摩擦力逐渐增大
D.整个过程木板对物块做的功等于物块机械能的增大