如图,质量为2m的小车,静止在光滑水平面上,车的两端装有挡板.现让一质量为m的木块,以速度开始沿车的内表面开始滑行,木块与车内表面间的动摩擦因数为,每次滑行到挡板处都发生弹性碰撞.这样木块在车内与两个挡板间来回碰撞了若干次,则木块最终速度的大小为
如图甲所示,两根足够长的光滑平行金属导轨相距l=0.4 m,导轨平面与水平面成θ=30°角,下端通过导线连接阻值R=0.5Ω的电阻。金属棒ab阻值r=0.3 Ω,质量m=0.2kg,放在两导轨上,与导轨垂直并保持良好接触。其余部分电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。取g=10 m/s2。(1)若磁场是均匀增大的匀强磁场,在开始计时即t=0时刻磁感应强度B0=2.0T,为保持金属棒静止,作用在金属棒上平行斜面向上的外力F随时间t变化的规律如图乙所示,求磁感应强度B随时间t变化的关系。(2)若磁场是磁感应强度大小恒为B1的匀强磁场,通过额定功率P =10W的小电动机对金属棒施加平行斜面向上的牵引力,使其从静止开始沿导轨做匀加速度直线运动,经过 s电动机达到额定功率,此后电动机功率保持不变,金属棒运动的v—t图象如图丙所示。试求磁感应强度B1的大小和小电动机刚达到额定功率时金属棒的速度v1的大小?
如图所示,光滑绝缘的水平面上方,左边有垂直纸面向里的匀强磁场,右边有竖直向上的匀强电场。质量为m、带电量为q(正电)的小球a,以水平向右的初速度v沿水平面进入匀强磁场和匀强电场,恰好都不脱离水平面。在匀强电场中用绝缘细线悬挂一个质量也为m的不带电的小球b(可视为质点),小球处于静止且对水平面无压力。小球a进入匀强电场后与小球b正碰并粘在一起,恰好能绕悬挂点O在匀强电场中做竖直面内的圆周运动。若重力加速度为g,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)匀强电场的电场强度E;(3)绝缘细线的长度l。
如图所示,电源电动势E=3V,内阻r=2Ω。半径R=0.1m的圆形区域内有匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强度B=0.1T。竖直平行正对放置的两金属板连在可调电路中,S1、S2为A、K板上的两个小孔,且与O在同一水平直线上。今有一荷质比为1.0×104C/㎏、带正电的粒子由S1进入电场,当滑动变阻器R0的滑片P位于滑动变阻器的中点时,粒子垂直打在水平放置的荧光屏DQ的M点。不计粒子的重力及粒子进入电场的速度,求此时电源的输出功率及带电粒子打在M点时的速度。
下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道AB、水平的起跳平台BC和着陆雪道CD组成,AB与BC圆滑连接。质量m=50㎏的运动员由助滑雪道上的A点静止滑下,从C点以速度v=10m/s水平飞出落在CD雪道上。不计飞行中的空气阻力,已知A点到BC的高度h=8m,CD与水平面的夹角θ=37º,取g=10m/s²,求: (1)运动员从A到C过程中克服阻力做的功; (2)运动员从C到落在CD上的飞行时间。
如图所示,长12m,质量为50kg的木板右端有一立柱,木板置于水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为0.1,质量为50kg的人立于木板左端,木板与人均静止,当人以4m/s2的加速度匀加速向右奔跑至板的右端时立即抱住木柱,试求:(g=10m/s2)⑴人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小⑵人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间⑶人抱住木柱后,木板向什么方向滑动?滑行多远的距离?