题目内容
(08年梅山高级中学模拟)(12分)轻绳一端挂一质量为M的物体,另一端系在质量为m的圆环上,圆环套在竖直固定的细杆上,定滑轮与细杆相距0.3m,如图所示,将环拉至与定滑轮在同一水平高度上,再将环由静止释放,圆环沿杆向下滑动的最大位移为0.4m,若不计一切摩擦阻力,求:
⑴物体与圆环的质量之比;
⑵圆环下落0.3m时的速度大小。(g取10m/s2)
解析:
⑴ 系统机械能守恒
圆环下滑最低点时,圆环、物体速度都为零
mgh=MgH
h=0.4m
H=-0.3=0.2 m
M :m=2 :1
⑵ 系统机械能守恒
++ MgH1=mgh1
h1=0.3m
H1=-0.3=0.3(-1)m
V=v
v=m/s
=0.72 m/s
(08年梅山高级中学模拟)(14分)我国航天局宣布,我国已启动“登月工程”,2007年之前将发射绕月飞行的飞船,2010年左右实现登月飞行。下面是与登月行动有关的一个问题。
人类为了探测距地球约30万公里的月球,发射了一辆四轮的登月探测小车,它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10秒向地球发射一次信号,探测器上还装有两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器最多能使小车产生5米/秒2的加速度。
某次探测中,探测器的自动导航系统出现故障,探测器因匀速前进而不能避开正前方的障碍物,此时,地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表是控制中心的显示屏上的数据信息:
收到信号的时间 | 发射信号的时间 | 信号的内容 |
9时10分20秒 |
| 与前方障碍物相距52米 |
9时10分30秒 |
| 与前方障碍物相距32米 |
| 9时10分33秒 | 使小车以2米/秒2的加速度减速 |
9时10分40秒 |
| 与前方障碍物相距12米 |
已知控制中心信号发射和接受设备工作速度极快,科学家每次分析数据并输入命令最少需要3秒。
⑴请通过对上述数据分析,求出小车的运动速度。
⑵请通过对上述数据分析,判断减速器是否执行了减速命令。
⑶若减速器未执行减速命令,科学家需启动另一个备用减速器。欲使小车避免与障碍物相撞,备用减速器的加速度至少应设定为多少?