(29-9)图中所示两物块叠放在一起,下面物块位于光滑水平桌面上,其质量为m,上面物块的质量为M,两物块之间的静摩擦系数为μ.现从静止出发对下面物块施以随时间t变化的水平推力F=γt,γ为一常量,则从力开始作用到两物块刚发生相对运动所经过的时间等于 ,此时物块的速度等于 .
(29-11)如图所示,一根跨越一固定的水平光滑细杆的柔软、不可伸长的轻绳,两端各系一个质量相等的小球A和B,球A刚好接触地面,球B被拉到与细杆同样高度的水平位置,当球B到细杆的距离为L时,绳刚好拉直.在绳被拉直时释放球B,使球B从静止开始向下摆动.求球A刚要离开地面时球B与其初始位置的高度差.
(29-13)电荷量分别为q和Q的两个带异号电荷的小球A和B(均可视为点电荷),质量分别为m和M.初始时刻,B的速度为0,A在B的右方,且与B相距L0,A具有向右的初速度v0,并还受到一向右的作用力f使其保持匀速运动,某一时刻,两球之间可以达到一最大距离. (1)求此最大距离.
(2)求从开始到两球间距离达到最大的过程中f所做的功.
(28-5)一圆弧形的槽,槽底放在水平地面上,槽的两侧与光滑斜坡aa’、bb’相切,相切处a、b位于同一水平面内,槽与斜坡在竖直平面内的截面如图所示.一小物块从斜坡aa’上距水平面ab的高度为Zh处沿斜坡自由滑下,并自a处进人槽内,到达b后沿斜坡bb’向上滑行,已知到达的最高处距水平面ab 的高度为h;接着小物块沿斜坡bb’滑下并从b处进人槽内反向运动,若不考虑空气阻力,则()
MmFA.小物块再运动到a处时速度变为零 B.小物块尚未运动到a处时,速度已变为零
C.小物块不仅能再运动到a处,并能沿斜坡aa’向上滑行,上升的最大高度为2h D.小物块不仅能再运动到a处,并能沿斜坡aa’向上滑行,上升的最大高度小于h
(28-12)某同学选了一个倾角为θ的斜坡,他骑在自行车上刚好能在不踩踏板的情况下让自行车沿斜坡匀速向下行驶,现在他想估测沿此斜坡向上匀速行驶时的功率,为此他数出在上坡过程中某一只脚蹬踩踏板的圈数 N(设不间断的匀速蹬),并测得所用的时间t,再测得下列相关数据:自行车和人的总质量m,轮盘半径Rl,飞轮半径R2,车后轮半径R3.试导出
估测功率的表达式.己知上、下坡过程中斜坡及空气作用于自行车的阻力大小相等,不论是在上坡还是下坡过程中,车轮与坡面接触处都无滑动.不计自行车内部各部件之间因相对运动而消耗的能量.
(28-14)如图所示,一木块位于光滑的水平桌面上,木块上固连一支架,木块与支架的总质量为M.一摆球挂于支架上,摆球的质量为m,m?1M摆2线的质量不计.初始时,整个装置处于静止状态.一质量为m的子弹以大小为v0、方向垂直于图面向里的速度射人摆球并立即停留在球内,摆球和子弹便一起开始运动.已知摆线最大的偏转角小于900,在小球往返运动过程中摆线始终是拉直的,木块未发生转动.
(1).求摆球上升的最大高度. (2).求木块的最大速率.
(3).求摆球在最低处时速度的大小和方向.
(28-16)在海面上有三艘轮船,船A以速度u向正东方向航行,船B以速度2u 向正北方
向航行,船C以速度22u 向东偏北450方向航行.在某一时刻,船B和C恰好同时经过船A的航线并位于船A的前方,船B到船A的距离为a,船C到船A的距离为2a.若以此时刻作为计算时间的零点,求在t时刻B、C两船间距离的中点M到船A的连线MA绕M 点转动的角速度.
(27-01)若质点做直线运动的速度v随时间t变化的图线如图1所示,则该质点的位移s(从t=0开始)随时间t变化的图线可能是图2中的哪一个?(
0 T/2 T t 0 T/2 T t 0 T/2 T t 0 T/2 T t 0 T/2 T t (A) (B) (C) (D) 图1 图2 )
v s s s s
(27-15)一劲度系数为k的轻质弹簧,上端固定,下端连一质量为m的物块A,A放在托盘B上,以N表示B对A的作用力,x表示弹簧的伸长量。初始时全都静止,弹簧处于自然状态,x=0。现设法控制B的运动,使A匀加速下降,以a表示其加速度,考察能保持A匀加速下降的整个过程。 (1)试求N随x的变化关系式,并画出当a趋近于0和a等于g/2时N随x变化的图线(g为重力加速度)。
(2)求各种能量在所考察的整个过程中的终态值和初态值之差。
(27-18)超声波流量计是利用液体流速对超声波传播速度的影响来测量液体流速,再通过流速来确定流量的仪器。一种超声波流量计的原理示意图如图所示。在充满流动液体(管道横截面上各点流速相同)管道两侧外表面上P1和P2处(与管道轴线在同一平面内),各置一超声波脉冲发射器T1、T2和接收器R1、R2。位于P1处的超声波脉冲发射器T1向被测液体发射超声脉冲,
当位于P2处的接收器R2接收到超声脉冲时,发射器T2立即向被测液体发射超声脉冲。如果知道了超声脉冲从P1传播到P2所经历的时间t1和超声脉冲从P2传播到P1所经历的时间t2,又知道了P1、P2两点间的距离l以及l沿管道轴线的投影b,管道中液体的流速便可求得u。试求u。
(26-04)一块足够长的白板,位于水平桌面上,处于静止状态。一石墨块(可视为质点)静止在白板上。石墨块与白板间有磨擦,滑动磨擦系数为μ。突然,使白板以恒定的速度做匀速直线运动,石墨块将在板上划下黑色痕迹。经过某一时间t,令白板突然停下,以后不再运动。在最后石墨块也不再运动时,白板上黑色痕迹的长度可能是(已知重力加速度为g,不计石墨与板磨擦划痕过程中损失的质量)。[
2v0A.
2?g ]
B. v0 t
2v0D。
?g
1C。v0 t—μgt2
2
(25-01)如图所示,两块固连在一起的物块a和b,质量分别为ma和mb,放在水平的光滑桌面上。现同时施给它们方向如图所示的推力Fa和拉力Fb,已知Fa>Fb,则a对b的作用力
A. 必为推力 B. 必为拉力 C. 可能为推力,也可能为拉力 D. 可能为零
(25-08)在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3,L2与L1相距80m,L3与L1相距120m。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s,显示红色的时间间隔都是40s。L1与L3同时显示绿色,L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色。规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s。若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻,则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率______m/s。若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻,则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是________________m/s。
(25-09)位于水平光滑桌面上的n个完全相同的小物块,沿一条直线排列,相邻小物块间都存在一定的距离。自左向右起,第1个小物块标记为P1,第2个小物块标记为P2,第3个小物块标记为P3,……,最后一个小物块即最右边的小物块标记为Pn。现设法同时给每个小物块一个方向都向右但大小各不相同的速度,其中最大的速度记作v1,最小的速度记作vn,介于最大速度和最小速度间的各速度由大到小依次记为v2、v3、…、vn?1。若当小物块发生碰撞时,碰撞都是弹性正碰,且碰撞时间极短,则最终小物块P1、P2、P3、…、Pn。速度的大小依次为___________________________________________。
(25-12)一座平顶房屋,顶的面积S=40m2。第一次连续下了t=24小时的雨,雨滴沿竖直方向以v=5.0m/s的速度落到屋顶,假定雨滴撞击屋顶的时间极短且不反弹,并立即流走。第二次气温在摄氏零下若干度,而且是下冻雨,也下了24小时,全部冻雨落到屋顶便都结成冰并留在屋顶上,测得冰层的厚度d=25mm。已知两次下雨的雨量相等,冰的密度为9×102kg/m3。由以上数据可估算得第二次下的冻雨结成的冰对屋顶的压力为_______N,第一次下雨过程中,雨对屋顶的撞击使整个屋顶受到的压力为_______N。
(25-15)为训练宇航员能在失重状态下工作和生活,需要创造一种失重的环境。在地球表面附近,当飞机模拟某些在重力作用下的运动时,就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速率为v1=500m/s时进入失重状态试验,在速率为v2=1000m/s时退出失重状态试验。重力加速度g=10m/s2。试问:
(1)在上述给定的速率要求下,该飞机需要模拟何种运动,方可在一定范围内任意选择失重时间的长短?试定量讨论影响失重时间长短的因素。
(2)飞机模拟这种运动时,可选择的失重状态的时间范围是多少?
(25-17)如图所示,1和2是放在水平地面上的两个小物块(可视为质点),与地面的滑动摩擦系数相同,两物块间的距离d=170.00m,它们的质量分别为m1=2.00kg、m2=3.00kg。现令它们分别以初速度v1=10.00m/s和v2=2.00m/s迎向运动,经过时间
t=20.0s,两物块相碰,碰撞时间极短,碰后两者粘在一起运动。求从刚碰后到停止运动过程中损失的机械能。
(25-18)磅秤由底座、载物平台Q、杠杆系统及硅码组成,图示为其等效的在竖直平面内的截面图。Q是一块水平放置的铁板,通过两侧的竖直铁板H和K压在E、B处的刀口上。杠杆系统由横杆DEF、ABCP和竖杆CF、MP以及横梁MON组成,另有两个位于A、D处的刀口分别压在磅秤的底座上(Q、K、H、E、B、A、D沿垂直于纸面的方向都有一定的长度,图中为其断面)。C、F、M、N、O、P都是转轴,其中O被位于顶部并与磅秤底
座固连的支架OL吊住,所以转轴O不能发生移动,磅秤设计时,已做到当载物平台上不放任何待秤物品、游码S位于左侧零刻度处、砝码挂钩上砝码为零时,横梁MON处于水平状态,这时横杆DEF、ABCP亦是水平的,而竖杆CF、MP则是竖直的。