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一质量为 2 kg 的小球以大小为 10 m/s 的水平速度向右运动,与竖直墙壁碰撞后以大小为 6 m/s 的水平速度反弹(仍沿水平方向)。取水平向右为正方向,求墙壁对小球冲量的大小和方向;若碰撞历时 0.02 s,求小球对墙壁的平均作用力。
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光滑水平冰面上静止放置一质量 M=100 kg 的平板车,车上站着两人:甲质量 m₁=50 kg,乙质量 m₂=50 kg(相对车始终静止)。甲沿车面以相对车匀速从车的一端走到相距 L=4 m 的另一端后停下。整个过程中系统不受外力,则甲行走期间平板车移动的距离为____ m,移动方向与人行走方向____(填"相同"或"相反")。
质量为 2 kg 的小球以 6 m/s 的水平速度撞到竖直墙壁,反弹后以 4 m/s 的速度沿原路返回。设墙壁对小球的平均作用力大小为 F,作用时间为 0.01 s,取小球初速度方向为正方向,则小球动量的变化量为 ____ kg·m/s,F 的大小为 ____ N。
沙子从静止料仓以恒定质量流量 20 kg/s 落到以 4 m/s 匀速水平运行的传送带上,落点处沙子的水平初速度为零,随后被传送带带动加速至与带同速。忽略沙子下落方向速度对水平动量的影响,则传送带因使沙子获得水平动量而受到的水平作用力大小为( ) A. 40 N B. 80 N C. 160 N D. 20 N
质量 m=2 kg 的滑块以初速度 v₀=6 m/s 沿倾角为 30° 的固定斜面向上滑动,斜面与滑块间的动摩擦因数 μ=√3/6,重力加速度取 g=10 m/s²。以沿斜面向上为 x 轴正方向:(1)建立滑块沿斜面运动的质点运动微分方程;(2)求滑块沿斜面上滑的最大距离及所用时间。
长为 5 m 的直杆 AB 竖直立在墙角:B 端靠在竖直墙上,A 端置于水平地面上,杆保持在同一竖直平面内运动。由于地面打滑,A 端沿地面以 4 m/s 的恒定速率向远离墙的方向运动。当 A 端离墙角 3 m 时,求:(1) 此时 B 端沿墙滑动的速度大小并说明方向;(2) 杆的角速度大小并说明转向;(3) B 端此时加速度的大小并说明方向。要求:用平面运动的分解(基点法或速度、加速度投影约束关系)完成计算。
质量 m=2 kg 的物块静止放在光滑直角斜面上,斜面倾角 θ=45°,斜面沿水平方向向右以加速度 a=g 匀加速运动(g=10 m/s²),物块相对斜面保持静止。以斜面为参考系,物块受到的斜面支持力大小为多少? A. 20 N B. 20√2 N C. 40 N D. 10√2 N
电梯内一质量为 6 kg 的物体静置于台秤上,台秤示数为 72 N。取重力加速度 g = 10 m/s²,设竖直向上为正方向,则电梯加速度为: A. 2 m/s²,竖直向上 B. 2 m/s²,竖直向下 C. 12 m/s²,竖直向上 D. 5 m/s²,竖直向下
平面图形上杆 AB 长 2 m,A 端坐标为 (0,0),B 端坐标为 (√3, 1) m,杆与水平方向成 30° 角。已知 A 点速度 v_A = 4 m/s,方向沿 x 轴正向;杆的角速度 ω = 2 rad/s,转向为逆时针。试用基点法求 B 点速度 v_B 的大小与方向(以与 x 轴正向夹角表示)。
半径 R=0.5 m 的圆轮沿水平直线轨道作纯滚动,轮心 O 的加速度大小为 4 m/s²,方向水平向右,轮的角速度 ω=2 rad/s。设轮缘上与轨道接触的点为 P。取轮心 O 为基点,用基点法分析 P 点的加速度,则 P 点加速度大小为多少? A. 0 m/s² B. 2 m/s² C. 4 m/s² D. 8 m/s²
直杆 AB 长 2 m,A 端沿水平地面滑动,B 端沿竖直墙面滑动,杆与地面夹角为 30°。某时刻 A 端速度大小为 3 m/s,方向水平。用速度瞬心法分析,此时杆的速度瞬心到杆中点的距离为____ m,杆中点速度大小为____ m/s。
作平面运动的细直杆 AB 长 2 m,杆轴沿水平方向。某瞬时,端点 A 的速度大小为 6 m/s,方向竖直向上;端点 B 的速度大小为 4 m/s,方向也竖直向上。用基点法求该瞬时杆 AB 中点 C 的速度大小。A. 3 m/s B. 4 m/s C. 5 m/s D. 7 m/s
水平圆盘绕过中心O的竖直轴以角速度ω=2 rad/s(逆时针)匀速转动,盘上刻有沿半径方向的直槽。滑块M在槽内沿半径向外运动,当M运动到距O为r=1 m的位置时,其相对直槽的速度为1.5 m/s,相对直槽的加速度为4 m/s²(沿半径向外)。以圆盘为动参考系,求该瞬时滑块M的绝对速度大小和绝对加速度大小。
一水平圆盘绕过盘心 O 的竖直轴以角速度 ω=3 rad/s 匀速转动,盘上开有一沿半径方向的直槽。滑块 M 可沿槽滑动,某瞬时 M 位于距 O 为 r=1 m 处,其相对圆盘的速度 v_r=2 m/s(沿槽向外),相对加速度 a_r=4 m/s²(沿槽向外)。以圆盘为动参考系,求该瞬时滑块 M 的科氏加速度大小,以及 M 的绝对加速度大小。
剪式升降机构中,两根等长支臂AB与CD通过铰链A、B、C、D与水平平台相连,构成平行四边形机构(A、C为下端固定铰点,B、D为上端与平台的铰点),支臂长均为2 m。油缸驱动使两支臂与水平面的夹角θ随时间变化,任一瞬时两支臂的角速度相同,均为ω=0.5 rad/s,且始终保持B、D两点位于同一水平高度,平台保持水平。(1)判断该平台刚体作何种基本运动,并说明判断依据;(2)求θ=30°时平台上任一点的速度大小,并说明平台中部一点(不与铰点重合)的速度大小与铰点B的速度大小是否相等。
一水平圆盘绕过中心 O 的竖直轴以匀角速度 ω=2 rad/s 转动。一小球 M 在盘面上沿过 O 的径向直槽向外运动,当 M 距 O 为 r=2 m 时,其相对槽的速度大小为 3 m/s,方向沿槽指向盘缘。若取圆盘为动参考系,则该瞬时小球 M 的绝对速度大小为( ) A. 3 m/s B. 4 m/s C. 5 m/s D. 7 m/s
某齿轮传动系统中,主动轮 I 的齿数 z₁=15,转速 n₁=600 r/min,与从动轮 II(齿数 z₂=60)啮合传动。两轮啮合处无相对滑动,则从动轮 II 的角速度大小为( ) A. π rad/s B. 5π rad/s C. 10π rad/s D. 20π rad/s
某减速装置中,主动轮 I 与从动轮 II 通过啮合传动。已知主动轮 I 的齿数 z₁=40,转速 n₁=1500 r/min,从动轮 II 的齿数 z₂=100。两轮啮合处无相对滑动,则从动轮 II 的转速 n₂ 及传动比 i₁₂(n₁/n₂)分别为( ) A. n₂=600 r/min,i₁₂=2.5 B. n₂=3750 r/min,i₁₂=0.4 C. n₂=600 r/min,i₁₂=0.4 D. n₂=3750 r/min,i₁₂=2.5
平面力系由三个力组成:F₁ = 10 N 沿 x 轴正向作用于坐标原点 O;F₂ = 20 N 沿 x 轴负向作用于点 A(0, 2 m);F₃ = 5 N 沿 y 轴负向作用于点 B(3 m, 0)。取 O 为简化中心,求该力系的主矢 F_R 与主矩 M_O。
在水平面内取直角坐标系 Oxy,矩形薄板四个顶点为 O(0,0)、A(4,0)、B(4,3)、C(0,3)(坐标单位:m)。板受三个力作用:F₁ = 4i(N)作用于 O 点;F₂ = 3j(N)作用于 A 点;F₃ = −3i + 4j(N)作用于 C 点。试将此平面力系向 O 点简化,给出主矢与主矩;进而判定该力系能否进一步简化为单个合力,若能,求合力的大小及合力作用线方程。