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第十九天 动力学中的临界问题
1.如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中
( )
A.最大加速度为μg
B.最大加速度为eq \f(F+μmg,m)
C.最大速度为eq \f(F+μmg,μk)
D.最大速度为eq \f(mg,k)
如图所示,薄板A长L=5 m,其质量M=5 kg,放在水平桌面上,板右端与桌边相齐.在A上距右端s=3 m处放一物体B(大小可忽略,即可看成质点),其质量m=2 kg.已知A、B间动摩擦因数μ1=0.1,A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数均为μ2=0.2,原来系统静止.现在在板的右端施一大小一定的水平力F持续作用在A上直到将A从B下抽出才撤去,且使B最后停于桌的右边缘(g取10m/s2).
求:(1)B运动的时间;
(2)力F的大小.
3.如图所示,质量m=1 kg的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面体质量M=2 kg,斜面与物块间的动摩擦因数μ=0.2,地面光滑,θ=37°。现对斜面体施加一水平推力F,要使物体m相对斜面静止,力F应满足什么条件?(设物体与斜面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2)
4.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图所示。已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)
5.如图所示,倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上.
(1)要使小球对斜面无压力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向.
(2)要使小球对细绳恰好无拉力,求斜面体运动的加速度的值,并说明其方向.
(3)若已知α=60°,m=2 kg,当斜面体以a=10 m/s2向右做匀加速运动时,绳对小球拉力多大?(g取10 m/s2)
6.如图所示,用挡板P将小球靠在光滑斜面上,斜面倾角为θ,问斜面至少以多大的加速度向右运动时,小球才能做自由落体运动到地面?
7.如图所示,质量m=2 kg的物体静止于水平地面