一质量M=2kg的长木板B静止在光滑的水平面上,B的右端与竖直挡板的距离为s=0.5m.一个质量为m=1kg的小物体A以初速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,当B与竖直挡板每次碰撞时,A都没有到达B的右端.设定物体A可视为质点,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失,g取10m/s2.求:(1)B与竖直挡板第一次碰撞前的瞬间,A、B的速度值各是多少?(2)最后要使A不从B上滑下,木板B的长度至少是多少?(最后结果保留三位有效数字)
质量为8×107kg的列车,从某处开始进站并关闭动力,只在恒定阻力作用下减速滑行。已知它开始滑行时的初速度为20m/s,当它滑行了300米时,速度减小到10m/s,接着又滑行了一段距离后停止,那么: (1) 关闭动力时列车的初动能为多大? (2) 列车受到的恒定阻力为多大? (3)列车进站滑行的总距离和总时间各为多大?
如图所示,质量为m、带电荷量为+q的小球(可看成质点)被长度为r的绝缘细绳系住并悬挂在固定点O,当一颗质量同为m、速度为v0的子弹沿水平方向瞬间射入原来在A点静止的小球,然后整体一起绕O点做圆周运动。若该小球运动的区域始终存在着竖直方向的匀强电场,且测得在圆周运动过程中,最低点A处绳的拉力TA=2mg,求: (1)小球在最低点A处开始运动时的速度大小; (2)匀强电场的电场强度的大小和方向; (3)子弹和小球通过最高点B时的总动能。
如图所示,一对平行金属板水平放置,板间距离为d,板间有磁感应强度为B的垂直于纸面向里的匀强磁场,将金属板接入如图所示的电路,已知电源的内电阻为r,滑动变阻器的总电阻为R,现将开关K闭合,并将滑动触头P调节至距离电阻R的右端为其总长度的1/4时,让一个质量为m、电量为q宏观带电粒子从两板间的正中央以某一初速度水平飞入场区,发现其恰好能够做匀速圆周运动。 (1)试判断该粒子的电性,求电源的电动势; (2)若将滑动触头P调到电阻R的正中间位置时,该粒子仍以同样的状态入射,发现其沿水平方向的直线从板间飞出,求该粒子进入场区时的初速度; (3)若将滑块触头P调到最左边,该粒子仍以同样的状态入射,发现其恰好从金属板的边缘飞出,求粒子飞出时的动能。
如图所示,螺线管与相距L的两竖直放置的导轨相连,导轨处于垂直纸面向外、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨,杆与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦滑动。螺线管横截面积为S,线圈匝数为N,电阻为R1,管内有水平向左的变化磁场。已知金属杆ab的质量为m,电阻为R2,重力加速度为g.不计导轨的电阻,不计空气阻力,忽略螺线管磁场对杆ab的影响。 (1)为使ab杆保持静止,求通过ab的电流的大小和方向; (2)当ab杆保持静止时,求螺线管内磁场的磁感应强度B的变化率; (3)若螺线管内方向向左的磁场的磁感应强度的变化率(k>0)。将金属杆ab由静止释放,杆将向下运动。当杆的速度为v时,仍在向下做加速运动。求此时杆的加速度的大小。设导轨足够长。
如图所示,光滑水平面上有一长木板,长木板的上表面也是水平光滑的,右端用细绳拴在墙上,左端上部固定一轻质弹簧,质量为的铁球以某一初速度,在木板的上表面上向左匀速运动,铁球与弹簧刚接触时绳子绷紧,小球的速度仍与初速度相同,弹簧被压缩后,铁球的速度逐渐减小,当速度减小到初速度的一半时,弹簧的弹性势能为,此时细绳恰好被拉断(不考虑这一过程中的能量损失),此后木板开始向左运动。 (1)铁球开始运动时的初速度是多少? (2)若木板的质量为,木板开始运动后弹簧的弹性势能最大是多少? (3)为使木板获得的动能最大,木板的质量应为多大?