如图所示,质量为m的物体,放在一固定斜面上,当斜面倾角为时恰能沿斜面匀速下滑.保持斜面倾角为,对物体施加一水平向右的恒力F,使物体沿斜面匀速向上滑行(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).增大斜面倾角,当倾角超过某一临界角时,则不论水平恒力F多大,都不能使物体沿斜面向上滑行,已知重力加速度为g,试求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数;
(2)水平恒力F的大小;
(3)这一临界角的大小。
如图为火车站装载货物的示意图,AB段是距水平传送带装置高为的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长,与货物包的摩擦系数为,皮带轮的半径为,上部距车厢底水平面的高度。设货物包由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无能量损失,通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度可使货物包经C点被水平抛出后落在车厢上的不同位置(车厢足够长,货物包不会撞到车厢壁),取。
(1)当皮带轮静止时,请判断货物包能否在C点被水平抛出,若不能,请说明理由;若能,请算出货物包在车厢内的落点到C点的水平距离;
(2)当皮带轮以角速度顺时针匀速转动时,求货物包在车厢内的落点到C点的水平距离.
如图所示,光滑水平地面与足够长的倾角θ=30°的光滑斜面平滑连接,A球位于斜面底端,B球在水平地面上,两者相距L=10 m.现A、B两个小球均以初速度v0=10m/s开始运动,A沿斜面向上,B沿水平面向右,取g=10m/s2,求:
(1)B球刚要滑上斜面时A球的速度;
(2)A球到达最高点时,AB两球之间的距离.
奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g=10 m/s2.
(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;
(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)
汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s速度变为6 m/s,
(以初速度方向为正方向)求:
(1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度.
(2)刹车后前进9 m所用的时间.
如图所示,A、B两个物体间用最大张力为200N的轻绳相连,mA= 5kg,mB=10kg,在拉力F的作用下向上加速运动,为使轻绳不被拉断,F的最大值是多少?(g取10m/s2)