如图,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R。一个质量为m的物体(可以看作质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心o等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。求(1)物体第一次通过B点时的动能和经过圆弧轨道第一次回到B点时的动能;(2)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;(3)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力。
如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为。一长为的轻绳一端固定在圆锥体的顶点处,另一端拴着一个质量为的小物体。物体以速度绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动。(结果可保留根式) ⑴当时,求绳对物体的拉力; ⑵当时,求绳对物体的拉力。
如图所示,在倾角为的斜面底端的正上方处,平抛一小球,该小球垂直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度大小。
如图所示,在半径为的水平圆板中心轴正上方高为处,水平抛出一小球,圆板作匀速转动。当圆板半径与初速度方向一致时开始抛出小球,要使球与圆板只碰一次,且落点为,则 (1)小球的初速度应为多大; (2)圆板转动的角速度为多大?
如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,理想电压表并接在R两端,导轨电阻不计.t=0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动,ab与导轨间的动摩擦因数=0.2.第4s末,ab杆的速度为v=1m/s,电压表示数U=0.4V.取重力加速度g=10m/s2. (1)在第4s末,ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大? (2)若第4s末以后,ab杆作匀速运动,则在匀速运动阶段的拉力为多大?整个过程拉力的最大值为多大? (3)若第4s末以后,拉力的功率保持不变,ab杆能达到的最大速度为多大? (4)在虚线框内的坐标上画出上述(2)、(3)两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线(要求画出0—6s的图线,并标出纵坐标数值).
如图所示,电源电动势E=50V,内阻r=1Ω, R1=3Ω,R2=6Ω.间距d=0.2m的两平行金属板M、N水平放置,闭合开关S,板间电场视为匀强电场.板间竖直放置一根长也为d的光滑绝缘细杆AB,有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m=0.01kg、带电量大小为q=1×10-3C(可视为点电荷,不影响电场的分布).现调节滑动变阻器R,使小球恰能静止在A处;然后再闭合K,待电场重新稳定后释放小球p.取重力加速度g=10m/s2.求: (1)小球的电性质和恰能静止时两极板间的电压; (2)小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值; (3)小球p到达杆的中点O时的速度.