Варианты 1-5 (рисунок 2.17, схема 1). Тело движется из точки А по участку АВ (длиной ) наклонной плоскости, составляющей угол с горизонтом, в течение с. Его начальная скорость . Коэффициент трения скольжения тела по плоскости равен .
В точке В тело покидает плоскость со скоростью и попадает со скоростью в точку С плоскости BD, наклоненной пой углом к горизонту, находясь в воздухе Т с.
При решения задачи тело принять за материальную точку, сопротивление воздуха не учитывать.
Вариант 1. Дано: =30°; =0; =0,2; =10 м; =60°. Определить и .
Вариант 2. Дано: =15°; =2 м/с; =0,2; =4 м; =45°. Определить и уравнение траектории точки на участке ВС.
Вариант 3. Дано: =30°; = 3,5 м/с; 0; = 8 м; d=10 м; =60°. Определить и .
Вариант 4. Дано: =0; =2 с; =9,8 м; =60°; =0. Определить и .
Вариант 5. Дано: =30°; =0; =9,8 м; =3 с; =45°. Определить и .
Варианты 6—10 (рисунок 2.17, схема 2). Лыжник подходит к точке А участка трамплина АВ, наклоненного под углом к горизонту и имеющего длину , со скоростью . Коэффициент трения скольжения лыж на участке АВ равен . Лыжник от А до В движется с; в точке В со скоростью он покидает трамплин. Через с лыжник приземляется со скоростью в точке С горы, составляющей угол с горизонтом.
При решении задачи принять лыжника за материальную точку и не учитывать сопротивление воздуха.
Вариант 6. Дано: =20°; =0,1; =0,2 с; =40 м; =30°. Определить и
Вариант 7. Дано; =15°; =0,1; =16 м/с; =5 м; =45°. Определить и .
Вариант 8. Дано: =21 м/с; =0; =0,3 с; =20 м/с; =60°. Определить и d.
Вариант 9. Дано: =15°; =0,3 с; =0,1; = 30 м; =45°. Определить и .
Вариант 10. Дано: =15°; =0; =12 м/с; d=50 м; =60°. Определить и уравнение траектории лыжника на участке ВС.
Варианты 11—15 (рисунок 2.17, схема 3). Имея в точке А скорость мотоцикл поднимается с по участку АВ длиной , составляющему с горизонтом угол . При постоянной на всем участке АВ движущей силе мотоцикл в точке В приобретает скорость и перелетает через ров шириной , находясь в воздухе с и приземляясь в точке С со скоростью . Масса мотоцикла с мотоциклистом .
При решении задачи считать мотоцикл с мотоциклистом материальной точкой и не учитывать силы сопротивления движению.
Вариант 11. Дано: =30°; 0; =40 м; =0; =4,5 м/с; =3 м. Определить и .
Вариант 12. Дано: =30°; =0; =40 м; =4,5 м/с; =1,5 м. Определить и .
Вариант 13. Дано: =30°; =400 кг, =0; =20 с; =3 м; =1,5 м. Определить и .
Вариант 14. Дано: =30°; =400 кг, =2,2 кН; =0; =40 м; =5 м. Определить и .
Вариант 15. Дано: =30°; =0; Р = 2 кН; =50 м; =2 м; =4 м. Определить и .
Варианты 16—20 (рисунок 2.17, схема 4). Камень скользит в течение с по участку АВ откоса, составляющему угол с горизонтом и имеющему длину . Его начальная скорость . Коэффициент трения скольжения камня по откосу равен . Имея в точке В скорость , камень через с ударяется в точке С о вертикальную защитную стену. При решении задачи принять камень за материальную точку; сопротивление воздуха не учитывать.
Рисунок 2.17
Вариант 16. Дано: =30°; =1 м/с; =3 м; =0,2; =2,5 м. Определить и .
Вариант 17. Дано: =45°; =6 м; =2 ; =1 с; =6 м. Определить и .
Вариант 18. Дано: =30°; =2 м; =0; =0,1; =3 м. Определить и .
Вариант 19. Дано: =15°; =3 м; =3 м/с; 0; =1,5 с; =2 м. Определить и .
Вариант 20. Дано: =45°; =0; =0,3; =2 м; =4 м. Определить и .
Варианты 21-25 (рисунок 2.17, схема 5). Тело движется из точки А по участку АВ (длиной ) наклонной плоскости, составляющей угол с горизонтом. Его начальная скорость . Коэффициент трения скольжения равен . Через с тело, в точке В со скоростью покидает наклонную плоскость и падает на горизонтальную плоскость и точку С со скоростью ; при этом оно находится в воздухе с.
При решении задачи принять тело за материальную точку и не учитывать сопротивление воздуха.
Вариант 21. Дано: =30°; =0,1; =1 м/с; =1,5 с; =10 м. Определить и .
Вариант 22. Дано: =0; =45°; =10 м; =2 с. Определить и уравнение траектории на участке ВС.
Вариант 23. Дано: =0; =0; =9,81 м; =2 с; =20 м. Определить и .
Вариант 24. Дано: =0; =30°; =0,2; =10 м; =12 м. Определить и .
Вариант 25. Дано: =0; =30°; =0,2; =6 м; =4,5 м. Определить и .
Варианты 26—30 (рисунок 2.17, схема 6). Имея в точке А скорость , тело движется по горизонтальному участку АВ длиной в течение с. Коэффициент трения скольжения тела по плоскости равен . Со скоростью тело в точке В покидает плоскость и попадает в точку С со скоростью , находясь в воздухе с. При решении задачи принять, тело за материальную точку, сопротивление воздуха не учитывать.
Вариант 26. Дано: =7 м/с; =0,2; =8 м; =20 м. Определить и .
Вариант 27. Дано: =4 м/с; =0,1; =2 с; =2 м. Определить и .
Вариант 28. Дано: =3 м/с; =0,3; =3 м; =5 м. Определить и .
Вариант 29. Дано: =3 м/с; =1 м/с; =2,5 м; =20 м. Определить и .
Вариант 30. Дано: =0,25; =4 м; =3 м; =5 м. Определить и
Пример выполнения задания (рисунок 2.18). В железнодорожных скальных выемках для защиты кюветов от попадания в них с откосов каменных осыпей устраивается «полка» DC. Учитывая возможность движения камня из наивысшей точки А откоса и полагая при этом его начальную скорость =0, определить наименьшую ширину полки и скорость , с которой камень падает на нее. По участку АВ откоса, составляющему угол с горизонтом и имеющему длину , камень движется с.
При решении задачи считать коэффициент трения скольжения камня на участке АВ постоянным, а сопротивлением воздуха пренебречь.
Дано: =0; =60°; =4 м; =1 с; 0; =5 м; =75°. Определить и .
Рисунок 2.18
Решение. Рассмотрим движение камня на участке AВ. Принимая камень за материальную точку, покажем (рисунок 2.18) действующие на него силы: вес , нормальную реакцию и силу трения скольжения . Составим дифференциальное уравнение движения камня на участке АВ:
; .
Сила трения
где
Таким образом
или
.
Интегрируя дифференциальное уравнение дважды, получаем
;
.
Для определения постоянных интегрирования воспользуемся начальными условиями задачи: при и .
Составим уравнения, полученные при интегрировании, для :
; .
Найдем постоянные
; .
Тогда
;
Для момента , когда камень покидает участок,
; ,
т.е.
;
.
откуда
,
т.е.
.
Рассмотрим движение камня от точки B до точки С.
Показав силу тяжести , действующую на камень, составим дифференциальные уравнения его движения:
; .
Начальные условия задачи: при
; ;
; .
Интегрируя дифференциальные уравнения дважды:
; ;
; .
Напишем полученные уравнения для
; ;
; .
Отсюда находим, что
; ;
; .
Получим следующие уравнения проекций скорости камня:
;
и уравнения его движения
;
Уравнение траектории камня найдем, исключив параметр из уравнения движения. Определив из первого уравнения и подставив его значение во второе, получаем уравнение параболы:
.
В момент падения , .
Определяя параметр из уравнения траектории, найдем
, .
Так как траектория движения камня является ветвь параболы с положительными абсциссами ее точек, то .
Минимальная ширина полки
, или .
Используя уравнение движения камня , найдем врем движения камня от точки до точки :
.
Скорость камня при падении найдем через проекцию скорости на оси координат
;
по формуле
.
Для момента падения
,
или
.
Дата: 2018-11-18, просмотров: 586.