一个初速度为V0的匀加速直线运动,可以看成是在同一直线上的两个直线运动的合运动:一个是速度为V0的匀速直线运动,另一个是初速度为零的匀加速直线运动。合运动的速度。试用将初速度V0分解成同一直线上的两个分运动V01、V02 的方法研究下面的问题。如图所示,在空间有一个与水平面平行且垂直纸面向里的足够大的匀强磁场。在磁场区域有、两点,相距为,连线在水平面上且与磁场方向垂直。一质量为、电量为()的粒子从点以初速度对着点射出,为使粒子能经过点,试问可取什么值?
(22分)整个装置图如图所示,在光滑绝缘水平面上固定一竖直的表面光滑的挡板,ABCD为挡板与水平面的交线,其中ABC为直线,CD为半径R=4.0 m的圆弧,C点为AC直线与CD圆弧的切点。整个装置置于真空中两有界的与水平面平行的匀强电场中,MN为两电场的分界面与水平面的交线,且MN垂直于AB,在MN的左侧有一沿AB方向场强大小为E1=5.0×105 V/m的匀强电场,在MN的右侧有一沿MN方向场强大小为E2=1.0×107 V/m的匀强电场。质量m2=4.0×10-2 kg的不带电金属小球静置于C点,电量为q=+2.0×10-6 C、质量为m1=1.0×10-2 kg的小球Q自A点静止释放(P、Q两金属球的大小完全相同)。已知AB=0.5 m,BC=1.20 m,cos10°=0.985,=π,简谐振动的周期公式为T=2π,式中m为振子的质量,k是回复力与位移大小的比值且为常数。试求P、Q两球在距A点多远处第二次相碰(不计碰撞时机械能损失和电荷间的相互作用力,结果取三位有效数字)。
(15分)如图所示,摩托车演员作特技表演,当到达高台底端时关闭油门,从底端以初速度v0=20m/s冲上顶部水平的高台,然后从顶部水平飞出(不计空气阻力),摩托车和人落到缓冲垫上(图中未画出),摩托车落地速度大小为v=10 m/s,已知平台顶部距缓冲垫的高度为H=10 m,g=10 m/s2。试求摩托车和人飞行的水平距离。(结果取两位有效数字)
如图,在水平向右的匀强电场中,自A点以初速度v0竖直向上抛出一质量为m的带电物块,经最高点P返回到与A点在同一水平面上的B点(图中B点未画出),连接AB,自P点向AB作垂线,垂足为Q,测得hPQ∶sAB= 1∶2,求 (1)物块重力与电场力的大小之比 (2)在物块由A至B的运动过程中,物块的动能与电势能的和有一个最小值,求出现这个最小值时物块的位置和速度大小 (3)物块到达B点时的速度
如图所示,AB为光滑的水平面,BC是倾角为α的足够长的光滑斜面(斜面体固定不动)。AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连。一条长为L的均匀柔软链条开始时静止的放在ABC面上,其一端D至B的距离为L-a。现自由释放链条,则:⑴链条下滑过程中,系统的机械能是否守恒?简述理由;⑵链条的D端滑到B点时,链条的速率为多大?
如图,半径为R的1/4圆弧支架竖直放置,支架底AB离地的距离为2R,圆弧边缘C处有一小定滑轮,一轻绳两端系着质量分别为m1与m2的物体,挂在定滑轮两边,且m1>m2,开始时m1、m2均静止,m1、m2可视为质点,不计一切摩擦。求:⑴ m1释放后经过圆弧最低点A时的速度;⑵ 若m1到最低点时绳突然断开,求m1落地点离A点水平距离;⑶ 为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系?