如圖所示,高臺的上面有一豎直的圓弧形光滑軌道,半徑R=m,軌道端點B的切線水平。質(zhì)量M="5" kg的金屬滑塊(可視為質(zhì)點)由軌道頂端A由靜止釋放,離開B點后經(jīng)時間t="1" s撞擊在斜面上的P點。已知斜面的傾角=37o,斜面底端C與B點的水平距離x0="3" m。g取10 m/s2,sin37o =0.6,cos37o =0.8,不計空氣阻力。

⑴求金屬滑塊M運動至B點時對軌道的壓力大小
⑵若金屬滑塊M離開B點時,位于斜面底端C點、質(zhì)量m="1" kg的另一滑塊,在沿斜面向上的恒定拉力F作用下由靜止開始向上加速運動,恰好在P點被M擊中。已知滑塊m與斜面間動摩擦因數(shù)0.25,求拉力F大小
⑶滑塊m與滑塊M碰撞時間忽略不計,碰后立即撤去拉力F,此時滑塊m速度變?yōu)? m/s,仍沿斜面向上運動,為了防止二次碰撞,迅速接住并移走反彈的滑塊M,求滑塊m此后在斜面上運動的時間
(1)150N;(2)13N;(3)

試題分析:(1)M由A到B過場中,由機械能守恒定律可得:
 ① 解得:vB=5m/s
滑塊在B點時,由牛頓定律   ②,解得N=150N
由牛頓第三定律可知,M在B點時對軌道的壓力大小為150N ③
(2)M離開B后做平拋運動的水平位移 v=vBt=5m ④
由幾何關(guān)系可得m的位移為:
設(shè)滑塊m向上運動的加速度為a,由 ⑥可得a=5m/s2
由牛頓第二定律可得: ⑦
解得:F=13N ⑧
(3)撤去拉力后,滑塊m沿斜面上滑過程的加速度
 ⑨
上滑時間  ⑩
上滑位移
滑塊m沿斜面下滑過程的加速度
 ⑿
下滑過程   ⒀
由⑾⑿⒀得:
所以返回所用的時間為:
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(1)若乙的速度為v0,求工件在乙上側(cè)向(垂直于乙的運動方向)滑過的距離s;
(2)若乙的速度為2v0,求工件在乙上剛停止側(cè)向滑動時的速度大小v;
(3)保持乙的速度2v0不變,當(dāng)工件在乙上剛停止滑動時,下一只工件恰好傳到乙上,如此反復(fù)。若每個工件的質(zhì)量均為m,除工件與傳送帶之間摩擦外,其他能量損耗均不計,求驅(qū)動乙的電動機的平均輸出功率。

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如圖所示,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)m=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角q=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運動,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。

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(15分)在民航業(yè)內(nèi),一直有“黑色10分鐘“的說法,即從全球已發(fā)生的飛機事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,大多數(shù)的航班事故發(fā)生在飛機起飛階段的3分鐘和著陸階段的7分鐘。飛機安全事故雖然可怕,但只要沉著冷靜,充分利用逃生設(shè)備,逃生成功概率相當(dāng)高,飛機失事后的90秒內(nèi)是逃生的黃金時間。如圖為飛機逃生用的充氣滑梯,滑梯可視為理想斜面,已知斜面長L=8m,斜面傾斜角θ=37°,人下滑時與充氣滑梯間動摩擦因素為u=0.5。不計空氣阻力,g=10m/s2,Sin37°=0.6,cos37°=0.8,=1.4。求:

(1)旅客從靜止開始由滑梯頂端滑到底端逃生,需要多長時間?
(2)一旅客若以v0=4.0m/s的初速度抱頭從艙門處水平逃生,當(dāng)他落到充氣滑梯上后沒有反彈,由于有能量損失,結(jié)果他以v=4.0m/s的速度開始沿著滑梯加速下滑。該旅客以這種方式逃生與(1)問中逃生方式相比,節(jié)約了多長時間?

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A.
B.
C.
D.

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