如图所示是某公园中的一项游乐设施,半径为R=2.5m、r=1.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道CD相连,现让可视为质点的质量为10kg的无动力小滑车从A点由静止释放,刚好可以滑过甲轨道后经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道,然后从水平轨道飞入水池内,水面离水平轨道的高度h=5m,所有轨道均光滑,g=10m/s2.
(1)求小滑车到甲轨道最高点时的速度v.
(2)求小滑车到乙轨道最高点时对乙轨道的压力.
(3)若在水池中MN范围放上安全气垫(气垫厚度不计),水面上的B点在水平轨道边缘正下方,且BM=10m,BN=15m;要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫上,则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计?
在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平向右恒力F1推物体,作用一段时间后,离出发点的距离为x,此时撤去F1,换成相反方向的水平恒力F2推这一物体,当恒力F作用时间是恒力F作用时间3倍时,物体恰好回到离出发点左侧距离为x处,在整个过程中外力对物体做的总功为250J。
(1)则在整个过程中,恒力F1、F2做功各是多少;
(2)则在整个过程中,水平恒力F的末了时刻功率与水平恒力F2的末了时刻功率的比值。
假如你乘坐我国自行研制的、代表世界领先水平的神州X号宇宙飞船,通过长途旅行,目睹了美丽的火星,为了熟悉火星的环境,飞船绕火星做匀速圆周运动,离火星表面的高度为H,测得飞行n圈所用的时间为t,已知火星半径为R,引力常量为G,求:
(1)神舟X号宇宙飞船绕火星运动的周期;
(2)火星的质量;
(3)火星表面的重力加速度。
如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计。求(g=10m/s2):
(1)A球从抛出到落地的时间;
(2)A球落地时,AB之间的距离。
如图是滑道压力测试的示意图,光滑斜面与半径为R滑圆弧轨道, 在滑圆弧轨道弧的最低点B处平滑相连接,某质量为的滑块从斜面上高h处由静止下滑,重力加速度为g则:
(1)滑块运动到斜面底端的B点时的速度大小为________;
(2)滑块进入圆弧轨道的B对轨道的压力_________。
如图a所示,在水平路段AB上有一质量为的汽车,正以10m/s的速度向右匀速行驶,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图b所示,在t=20s时汽车到达C点,运动过程中汽车发动机的输出功率保持不变。假设汽车AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1=2000N(解题时将汽车看成质点)则:
(1)运动过程中汽车发动机的输出功率为_______;
(2)汽车速度减至8m/s的加速度大小_________;
(3)BC路段的长度__________。