题目内容
如图所示,上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切,整体固定在水平地面上.平台上放置两个滑块A、B,其质量mA=m,mB=2m,两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧,弹簧与滑块不拴接.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M =3m,车长L=2R,小车的上表面与平台的台面等高,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2.解除弹簧约束,滑块A、B在平台上与弹簧分离,在同一水平直线上运动.滑块A经C点恰好能够通过半圆轨道的最高点D,滑块B冲上小车.两个滑块均可视为质点,重力加速度为g.求:
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(1)滑块A在半圆轨道最低点C处时的速度大小;
(2)滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小;
(3)若右侧地面上有一高度略低于小车上表面的立桩(图中未画出),立桩与小车右端的距离为S,当小车右端运动到立桩处立即被牢固粘连.请讨论滑块B在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功Wf与S的关系.
二十一世纪,能源问题是全球关注的焦点问题.从环境保护的角度出发,电动汽车在近几年发展迅速.下表给出的是某款电动汽车的相关参数:
参数指标 | 整车质量 | 0~100km/h 加速时间 | 最大速度 | 电池容量 | 制动距离(100km/h~0) |
数值 | 2000kg | 4.4s | 250km/h | 90kW•h | 40m |
请从上面的表格中选择相关数据,取重力加速度g=10m/s2,完成下列问题:
(1)求汽车在(100km/h~0)的制动过程中的加速度大小(计算过程中100km/h近似为30m/s);
(2)若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为η=80%,整车在行驶过程中的阻力约为车重的0.05倍,试估算此电动汽车以20m/s的速度匀速行驶时的续航里程(能够行驶的最大里程)已知1kW•h=3.6×106J.根据你的计算,提出提高电动汽车的续航里程的合理化建议(至少两条)
(3)若此电动汽车的速度从5m/s提升到20m/s需要25s,此过程中电动汽车获得的动力功率随时间变化的关系简化如图所示,整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的0.05倍,求此加速过程中汽车行驶的路程(提示:可利用p-t图像计算动力对电动汽车做的功)
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