如图所示,一个质量为m的钢性圆环套在一根固定的足够长的水平直杆上,环的半径略大于杆的半径。环与杆之间的动摩擦因数为,t=0时刻给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个方向始终竖直向上的力F,已知力F的大小F=kv(k为常数,v为环的运动速度),且有kv0>mg。t=t1时刻环开始沿杆做匀速直线运动,试求:(1)t=0时刻环的加速度;(2)全过程中环克服摩擦力做的功;(3)0~t1时间内环沿杆运动的距离。
如图所示,质量为 m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度 v 飞离桌面,最终落在水平地面上。已知 l=1.4m , v=3.0m/s , m=0.10kg ,物块与桌面间的动摩擦因数 u=0.25 ,桌面高 h=0.45m 。不计空气阻力,重力加速度 g 取 10m/s2 。求
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离 s
(2)小物块落地时的动能 E k
(3)小物块的初速度大小 v 0
如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量 M=2kg 的小物块 A 。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以 u=2m/s 的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量 m=1kg 的小物块 B 从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块 B 与传送带之间的摩擦因数 μ=0.2 , l=1.0m 。设物块 A 、 B 中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块 A 静止且处于平衡状态。取 g=10m/s2 。
(1)求物块 B 与物块 A 第一次碰撞前速度大小;
(2)通过计算说明物块 B 与物块 A 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?
(3)如果物块 A 、 B 每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块 B 第 n 次碰撞后的运动速度大小。
图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈 abcd 可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动,由线圈引起的导线 ae 和 df 分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图,导线 ab和cd 分别用它们的横截面来表示。已知 ab 长度为 L 1 , bc 长度为 L 2 ,线圈以恒定角速度 ω 逆时针转动。(只考虑单匝线圈) (1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e 1 的表达式; (2)线圈平面处于与中性面成 φ 0 夹角位置时开始计时,如图3所示,试写出 t 时刻整个线圈中的感应电动势 e 2 的表达式; (3)若线圈电阻为 r ,求线圈每转动一周电阻 R 上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)
质量为 0.1kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的 v-t 图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的 3 4 。设球受到的空气阻力大小恒为 f ,取 g=10m/s2 , 求:
(1)弹性球受到的空气阻力 f 的大小; (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度 h 。
如图所示,光滑水平面上有两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M1=1kg,车上另有一个质量为m=0.2kg的小球。甲车静止在平面上,乙车以V0=8m/s的速度向甲车运动,乙车上有接收装置,总质量M2=2kg,问:甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上,两车才会相撞?(球最终停在乙车上)