如图3-6-14所示,在倾角为30°的斜面上,固定两条无限长的平行光滑导轨,一个匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度B="0.4" T,导轨间距L="0.5" m.两根金属棒ab、cd平行地放在导轨上,金属棒质量mab="0.1" kg,mcd="0.2" kg,两金属棒总电阻r="0.2" Ω,导轨电阻不计.现使金属棒ab以v="1.5" m/s的速度沿斜面向上匀速运动,求:图3-6-14(1)金属棒cd的最大速度;(2)在cd有最大速度时,作用在金属棒ab上的外力做功的功率.
如图所示,在工厂的流水线上安装有水平传送带,用水平传送带传送工件,可大大提高工作效率.水平传送带以恒定的速率v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件,工件都是以v0=1m/s的初速度从A位置滑上传送带,工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即滑上传送带,取g=10m/s2,求: (1)工件滑上传送带后经多长时间停止相对滑动; (2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离; (3)在传送带上摩擦力对每个工件做的功; (4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能.
已知A、B两物块的质量分别为m和3m,用一轻质弹簧连接,放在光滑水平面上,使B物块紧挨在墙壁上,现用力推物块A压缩弹簧(如图所示).这个过程中外力F做功为W,待系统静止后,突然撤去外力.在求弹簧第一次恢复原长时A、B的速度各为多大时,有同学求解如下: 解:设弹簧第一次恢复原长时A、B的速度大小分别为vA、vB 系统动量守恒:0=mvA+3mvB 系统机械能守恒:W= 解得:;(“-”表示B的速度方向与A的速度方向相反) (1)你认为该同学的求解是否正确.如果正确,请说明理由;如果不正确,也请说明理由并给出正确解答. (2)当A、B间的距离最大时,系统的弹性势能EP=?
如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松驰的.求: (1)当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下); (2)从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取g=10m/s2)
美国航空航天局和欧洲航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器,在美国东部时间2004年6月30日(北京时间7月1日)抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,先在半径为R的圆形轨道Ⅰ上绕土星飞行,运行速度大小为v1.为了进一步探测土星表面的情况,当探测器运行到A点时发动机向前喷出质量为△m的气体,探测器速度大小减为v2,进入一个椭圆轨道Ⅱ,运动到B点时再一次改变速度,然后进入离土星更近的半径为r的圆轨道Ⅲ,如图所示.设探测器仅受到土星的万有引力,不考虑土星的卫星对探测器的影响,探测器在A点喷出的气体速度大小为u.求: (1)探测器在轨道Ⅲ上的运行速率v3和加速度的大小; (2)探测器在A点喷出的气体质量△m.
设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.求该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量,才能返回轨道舱? 已知:返回过程中需克服火星引力做功,返回舱与人的总质量为m,火星表面重力加速度为g,火星半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r;不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响.