滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行,做出各种动作给人以美的享受。如图甲所示,为同一竖直平面上依次平滑连接的滑行轨道,其中段水平,H=3m,段和段均为斜直轨道,倾角,段是一半径的四分之一圆弧轨道,点为圆心,其正上方的点为圆弧的最高点,滑板及运动员总质量,运动员滑经点时轨道对滑板支持力用表示,忽略摩擦阻力和空气阻力,取,,。除下述问(2)中运动员做缓冲动作以外,均可把滑板及运动员视为质点。
(1)运动员从bc段紧靠b处无初速滑下,求Nd的大小;
(2)运动员改为从b点以υ0=4m/s的速度水平滑出,落在bc上时通过短暂的缓冲动作使他只保留沿斜面方向的速度继续滑行,则他是否会从d点滑离轨道?请通过计算得出结论。
在半径R=5000km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应F的大小,F随H的变化如图乙所示。求:
(1)圆轨道的半径。
(2)该星球的第一宇宙速度。
一质量为m=2kg的滑块能在倾角为的足够长的斜面上以a=2.0m/s2匀加速下滑。如图所示,若用一水平推力F作用于滑块,使之由静止开始在t=2s内能沿斜面向上运动位移s=4m。求:(取g=10m/s2)
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)推力F的大小。
用如图a所示的实验装置验证物块m1、m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.如图b给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)交变电流的频率为50Hz,计数点间的距离如图所示.已知m1=50g、m2=150g,(结果均保留三位有效数字)
(1)在打下第“0”到打下第“2”点的过程中系统动能的增量△Ek="______" J,系统势能的减少量△Ep=______(取当地的重力加速度g=9.8m/s2)
(2)设在纸带上打下计数点2时m2物块所在位置为零势面,则在纸带上打下计 数点3时m2的重力势能为______J;
(3)若某同学作出v2-h图象如图c所示,则当地的重力加速度g=______m/s2.
为了测定滑块与水平桌面之间的动摩擦因数,某同学设计了如图所示的实验装置,其中圆弧形滑槽末端与桌面相切。第一次实验时,滑槽固定于桌面右端,滑槽末端与桌面右端对齐,小球从滑槽顶端由静止释放,落在水平地面上的点;第二次实验时,滑槽固定于桌面左侧,测出滑槽末端与桌面右端的距离为,小球从滑槽顶端由静止释放,落在水平面上的点。已知重力加速度为,不计空气阻力,滑块与滑槽之间有摩擦力。
(1)实验还需要测出的物理量是 (用代号表示)
A.滑槽的高度;
B.桌子的高度;
C.点到点的距离;
D.点到点的距离;
E.滑块的质量。
(2)实验中需要用到的测量工具(仪器)有 .
(3)写出动摩擦因数的表达式是 .
质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)( )
A.100N B.110N C.80N D.90N