图甲为游乐场的悬空旋转椅,我们把这种情况抽象为图乙的模型:一质量m = 40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上,水平杆长L′= 7.5m。整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成角。当θ =37°时,(g = 9.8m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:(1)绳子的拉力大小;(2)该装置转动的角速度。
一磁感强度为的有界匀强磁场区域如图甲所示,质量为m,电阻为R的矩形线圈abcd边长分别为L和2L,线圈一半在磁场内,一半在磁场外.从时刻磁场的磁感应强度开始均匀减小,线圈中产生感应电流,在磁场力作用下运动,其运动的图象如图乙所示,图中斜向虚线为过0点速度曲线的切线,数据由图中给出.不考虑重力影响:求: ⑴ 线圈中感应电流的方向 ⑵ 线圈的最大加速度 ⑶ 磁场中磁感应强度的变化率 ⑷ t3时刻回路的电功率P.
如图所示,在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量均为m的小球,杆可绕无摩擦的轴O转动,使杆从水平位置无初速释放摆下。求 (1)球B到最低点时的速度是多大? (2)当杆转到竖直位置时,轻杆对A、B两球分别做了多少功?
如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中。一导体杆ef垂直于P、Q 放在导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动。质量为 m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框 abcd 置于竖直平面内,两顶点 a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为 B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框恰好处于静止状态。不计其余电阻和细导线对 a、b 点的作用力。则 ⑴ 判断流过dc边电流的方向; ⑵ 通过 ab 边的电流Iab是多大? ⑶ 导体杆 ef 的运动速度v是多大?
2008年北京奥运会上,我国运动员何雯娜在女子蹦床比赛中以37.80分的优异成绩夺得冠军。假设运动员表演时仅在竖直方向运动,通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计算机上绘制出如图所示的曲线,取,依据图象给出信息,判断下列物理量能否求出,如能求出写出必要的运算过程和最后结果。 ⑴运动员的质量; ⑵运动过程中,运动员离开弹簧床上升的最大高度; ⑶运动过程中,运动员的最大加速度
如图所示,ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道,BC段水平,AB段与BC段平滑连接。质量为m的小球从高为h处由静止开始沿轨道下滑,与静止在轨道BC段上质量为km的小球发生碰撞,碰撞前后两小球的运动方向处于同一水平线上。 (1)若两小球碰撞后粘连在一起,求碰后它们的共同速度; (2)若两小球在碰撞过程中无机械能损失, a.为使两小球能发生第二次碰撞,求k应满足的条件; b.为使两小球仅能发生两次碰撞,求k应满足的条件。