如图1所示,图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射入的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L,不计重力及粒子间的相互作用。 (1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径; (2)求这两个粒子从O点射入磁场的时间间隔。
在某路段相邻较近的两红绿灯路口之间,一辆汽车在第一个路口从静止开始以5m/s2的加速度做匀加速运动,行驶40m,立即以1.25 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达下一个路口时刚好停止,求: (1)汽车从启动到停止所用的时间; (2)两红绿灯路口间的距离.
一个小球从距离地面20m的高空自由下落,g取10m/s2,求 (1)小球落地时的速度大小? (2)小球从开始运动到落地的总时间为多少? (3)小球落地前最后1s内的位移大小?
(15分)如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长木板在F=50N的水平拉力作用下以v0=5m/s初速度沿水平地面向右匀速运动,现有足够多的小铁块,它们质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速地在木板最右端放上第二个铁块,只要木板运动了L就在木板最右端无初速地放一铁块。求:(g=10m/s2) ⑴第一个铁块放上后,木板运动1m时,木板的速度多大? ⑵最终能有几个铁块留在木板上? ⑶最后一个铁块与木板右端距离多大?
(15分)如图甲所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节,下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内,一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出,今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差ΔF,改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔF-L图象如图乙所示。(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2) ⑴某一次调节后,D点的离地高度为0.8m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为2.4m,求小球经过D点时的速度大小; ⑵求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径。
(14分)“神舟六号”载人飞船于2005年10月12日上午9点整在酒泉航天发射场发射升空,由长征运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定轨道,如图所示,在预定圆轨道上飞行n圈所用的时间为t,于10月17日凌晨在内蒙古草原成功返回,已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求: ⑴飞船在A点的向心加速度大小; ⑵远地点B距地面的高度; ⑶若已知地球同步卫星的轨道半径为R0,求“神舟六号”载人飞船在预定圆轨道上的运行速度与地球同步卫星的运行速度的比值。