如圖所示,在一次消防演習(xí)中,消防員練習(xí)使用掛鉤從高空沿滑桿由靜止滑下,滑桿由AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸連接在O處,可將消防員和掛鉤均理想化為質(zhì)點(diǎn),且通過O點(diǎn)的瞬間沒有機(jī)械能的損失.AO長(zhǎng)為=5m,OB長(zhǎng)為=10m.兩堵豎直墻的間距=11m.滑桿A端用鉸鏈固定在墻上,可自由轉(zhuǎn)動(dòng).B端用鉸鏈固定在另一側(cè)墻上.為了安全,消防員到達(dá)對(duì)面墻的速度大小不能超過6m/s,掛鉤與兩段滑桿間動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.8(=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若測(cè)得消防員下滑時(shí),OB段與水平方向間的夾角始終為37°,求消防員在兩滑桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小及方向;
(2)若B端在豎直墻上的位置可以改變,求滑桿端點(diǎn)A、B間                  的最大豎直距離.
(1)設(shè)桿OA、OB與水平方向夾角為α、β,由幾何關(guān)系:d=L1cosα+L2cosβ
得出AO桿與水平方向夾角α=53°
由牛頓第二定律得mgsinθ-f=ma
f="μN(yùn) "
N="μmgcosθ"
在AO段運(yùn)動(dòng)的加速度:a1=gsin53°-μgcos53°=3.2 m/s2,
方向沿AO桿向下.
在OB段運(yùn)動(dòng)的加速度:a2=gsin37°-μgcos37°=-0.4 m/s2,
方向沿BO桿向上
(2)對(duì)全過程由動(dòng)能定理得 mgh-μmgL1cosα-μmgL2cosβ=-0
其中d=L1cosα+L2cosβ,v ≤6 m/s
所以:≤ 10.6m
又因?yàn)槿魞蓷U伸直,AB間的豎直高度為

所以AB最大豎直距離應(yīng)為10.2m
練習(xí)冊(cè)系列答案
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某人用手將1kg物體由靜止向上提起1m,這時(shí)物體的速度為2m/s,則下列說法不正確的是(g=10m/s2
A.重力對(duì)物體做功10J      。拢贤饬(duì)物體做功2J
C.手對(duì)物體做功12J                D.機(jī)械能增加12J

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質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)處自由落下,不計(jì)空氣阻力。當(dāng)它下落到高度為h處時(shí),它的動(dòng)能大小等于
A.mghB.mghC.mghD.mgh

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如圖所示,兩個(gè)圓形光滑細(xì)管在豎直平面內(nèi)交疊,組成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B處連接一內(nèi)徑相同的粗糙水平直管AB。已知E處距地面的高度h=3.2m,一質(zhì)量m=1kg的小球a從A點(diǎn)以速度=12m/s的速度向右進(jìn)入直管道,到達(dá)B點(diǎn)后沿“8”字形軌道向上運(yùn)動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)恰好與軌道無作用力,直接進(jìn)入DE管(DE管光滑),并與原來靜止于E處的質(zhì)量為M=4kg的小球b發(fā)生正碰(ab均可視為質(zhì)點(diǎn))。已知碰撞后a球沿原路返回,速度大小為碰撞前速度大小的1/3,而b球從E點(diǎn)水平拋出,其水平射程s=0.8m。()

⑴求碰后b球的速度大?
⑵求“8”字形管道上下兩圓的半徑r和R?
⑶若小球a在管道AB中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力為定值,請(qǐng)判斷a球返回到BA管道中時(shí)能否從A端穿出?

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如圖所示,軌道ABCD的AB段為半徑R=0.4m的四分之一粗糙圓弧形軌道,BC段為高h(yuǎn)=5 m的豎直軌道,CD段為水平軌道.一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小球由A點(diǎn)靜止沿下滑,達(dá)到B點(diǎn)時(shí),以vB=2.0m/s的水平飛出,(不計(jì)空氣阻力).取g=10m/s2求:

1)小球從A運(yùn)動(dòng)到B過程克服摩擦力做多少功?
2)小球離開B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離?    
3)小球塊落地時(shí)的速度大?

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改變汽車的質(zhì)量和速度,都能使汽車的動(dòng)能發(fā)生改變,在下列幾種情況中,汽車的動(dòng)能不發(fā)生變化的是( 。
A.質(zhì)量不變,速度增大到原來的2倍B.速度不變,質(zhì)量增大到原來的2倍
C.質(zhì)量減半,速度增大到原來的4倍D.速度減半,質(zhì)量增大到原來的4倍

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我國(guó)自行研制的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代戰(zhàn)機(jī) “殲—10”在軍事博物館展出,增強(qiáng)了國(guó)人的榮譽(yù)感。假設(shè)“殲—10” 戰(zhàn)機(jī)機(jī)翼產(chǎn)生的上升力滿足F =" k" S v2,式中S為機(jī)翼的面積,v為飛機(jī)的飛行速度,k為比例常量,S、k及飛機(jī)的質(zhì)量m、重力加速度g均已知,
(1)求“殲—10”飛機(jī)起飛離地面時(shí)的最小速度v0(設(shè)飛機(jī)跑到是水平的)
(2)“殲—10”起飛時(shí),保持恒定功率P沿與水平方向成370角的直線勻速上升了t s(機(jī)身方向始終與水平方向成370角),求“殲—10” 起飛時(shí)的速度及起飛時(shí)克服空氣阻力做的功。
(3)緊接著起“殲—10”立即以v0的水平分速度不變(機(jī)身始終水平)又飛行了ts,求2ts末飛機(jī)的速度,此刻飛機(jī)離地面的高度。

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質(zhì)量為10g、以0.8km/s的速度飛行的子彈,質(zhì)量為60kg,以10m/s的速度奔跑的運(yùn)動(dòng)員,二者相比,哪一個(gè)動(dòng)能大?(通過計(jì)算得出結(jié)論進(jìn)行比較)

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(1)拉力F對(duì)物體做功W的大小;  
(2)地面對(duì)物體的摩擦力f的大;  
(3)物體獲得的動(dòng)能EK.

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