如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA=2.0kg,mB=1.0kg,mC=1.0kg,现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性范围),然后同时释放,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并瞬时粘连.求:
(1)
弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前),A和B物块速度的大小.
(2)
当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能.
如图所示,坡道顶端距水平面高度为h,质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下,进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上,另一端与质量为m2档板B相连,弹簧处于原长时,B恰位于滑道的末端O点.A与B碰撞时间极短,碰后结合在一起共同压缩弹簧,已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ,其余各处的摩擦不计,重力加速度为g,求
物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度u 的大小
弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep(设弹簧处于原长时弹性势能为零).
如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球a、b,球a以水平速度u 0=1m/s向右匀速运动,球b处于静止状态.两球右侧有一竖直墙壁,假设两球之间、球与墙壁之间发生正碰时均无机械能损失,为了使两球能发生、而且只能发生一次碰撞,试讨论两球的质量之比m1/m2应满足什么条件.
关于“哥伦比亚”号航天飞机失事的原因,美国媒体报道说,一块脱落的泡沫损伤了左翼并最终酿成大祸.据美国航天局航天计划的Dittemore于2003年2月5日在新闻发布会上说,撞击航天飞机左翼的泡沫最大为20英寸(约50.8cm)长,16英寸(约40.6cm)宽,6英寸(约15.2cm)厚,其质量大约1.3kg,其向下撞击的速度约为250m/s,而航天飞机的上升速度大约为700m/s.假定碰撞时间等于航天飞机前进泡沫的长度所用的时间,相撞后认为泡沫全部附在飞机上.根据以上信息,估算“哥伦比亚”号航天飞机左翼受到的平均撞击力(保留一位有效数字)
如图所示,一辆质量为m=2kg的平板车左端放有质量M=6kg的小滑块,滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时平板车和滑块共同以v0=3m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端(取g=10m/s2),求:
平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离
从平板车第一次与墙壁碰撞后到第二次达到与物块相对静止的过程中,平板车与小滑块运动的路程分别是多少(对地)?
(3)
为使滑块始终不会滑到平板车右端,平板车至少多长?
如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形粗糙导轨在B点衔接,导轨半径为R.一个质量为m的物块将弹簧压缩后静止在A处,释放后在弹力的作用下获一向右的速度,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能到达最高点C.求:
弹簧对物块的弹力做的功?
物块从B至C克服阻力做的功?
有一单摆,振动的最大偏角为5°,如图所示为摆球的回复力与位移的关系图像,摆球的质量为100g,当地的重力加速度为g=9.8m/s2,求:
摆长和周期
摆球的最大速度和最大切向加速度
设向右为正,摆球从A开始振动,画出其振动曲线
(4)
当回复力最小时,悬线的拉力大小
(5)
从A处开始,1.5s时摆球相对平衡位置的位移和1.5s内通过的路程.
质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下,从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动,斜面固定不动,与水平地面的夹角θ=37°.力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,速度减为零.求:物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点.求:
释放点距A点的竖直高度
落点C与A点的水平距离.
为了测量某一高楼的高度,有同学设计了如下简易测量方法:在一根长绳的两端各栓一重球,一人在楼顶手持绳上端的球(可视为与楼顶等高)无初速度地释放,使两球同时自由下落,另一人在楼底通过精密仪器测出两球着地的时间差Δt.若已测得绳长l=0.80m,Δt=0.02s,请你据此计算该楼的高度.(小球在0.02s内速度的变化比起它此时的瞬时速度来说可忽略不计,因而可把这极短时间内的运动当成匀速运动处理.结果保留2位有效数字)