(12分)如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计。(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s。
(2)从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角θ。
(3)人和车运动到圆弧轨道最低点O速度v'=m/s此时对轨道的压力大小。
(10分)一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1m/s.从此刻开始滑块运动方向上再施加一水平面作用F,力F和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示.求
(1)在第1秒内、第2秒内力F对滑块做的功分别为W1、W2。
(2)前2秒内力F的总功WF及滑块所受合力的功W。
小明同学设计了一个实验来探究自行车的初速度与其克服阻力作功的关系。实验的主要步骤是:
①找一段平直的路面,并在路面上画一道起点线;
②骑上自行车用较快速度驶过起点线,并从车把手处自由释放一团很容易辨别的橡皮泥;
③车驶过起点线后就不再蹬自行车脚蹬,让车依靠惯性沿直线继续前进;
④待车停下,记录自行车停下时的位置;
⑤用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点间的距离、起点线到终点的距离及车把手处离地高度。
若自行车在行驶中所受的阻力为并保持恒定。
(1)自行车经过起点线时的速度 ;(用己知的物理量和所测量得到的物理量表示)
(2)自行车经过起点线后克服阻力做功 ;(用己知的物理量和所测量得到的物理量表示)
(3)多次改变自行车经过起点时的初速度,重复上述实验步骤②~④,则每次只需测量上述物理量中的 和 ,就能通过数据分析达到实验目的。
一跳绳运动员质量m=50kg,一分钟跳跃次数为N=180次,假设每次跳跃中,脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5,则该运动员在上升过程中克服重力做功的平均功率为 ,该运动员在跳绳过程中克服重力做功的平均功率为 。取g=10m/s2.
如图为一皮带传动装置,大轮与小轮固定在同一根轴上,小轮与另一中等大小的轮子间用皮带相连,它们的半径之比是RA∶RB∶RC=1∶2∶3,A、B、C分别为轮子边缘上的三点,那么三点线速度之比vA∶vB∶vC = ,角速度之比ωA∶ωB∶ωC= 。
在学校田径运动会上,最扣人心弦的项目,莫过于100m飞人之战。小刚同学在学校田径运动会上以10秒01的成绩夺得冠军,并打破校运动会纪录。小刚同学在比赛中,主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段,他的脚与地面间不会发生相对滑动,以下说法正确的是( )
A.加速阶段地面对人的摩擦力不做功
B.匀速阶段地面对人的摩擦力不做功
C.加速阶段地面对人的摩擦力做正功,匀速阶段不对人做功
D.无论加速还是匀速阶段,地面对人的摩擦力始终做负功