在真空中的O点放一点电荷Q=1.0×10-9C,直线MN过O点,OM=30cm,M点放有一点电荷q=-2×10-10C,如图所示。求:(1)点电荷Q在M点的电场强度大小;(2)若M点电势比N点电势高15V,则电荷q从M点移到N点,电势能变化了多少?
土星上空有许多大小不等的岩石颗粒,其绕土星的运动可视为圆周运动。其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心距离分别为rA=8.0×104 km和r B=1.2×105 km。忽略所有岩石颗粒间的相互作用。(结果可用根式表示)⑴求岩石颗粒A和B的线速度之比;⑵求岩石颗粒A和B的周期之比;⑶土星探测器上有一物体,在地球上重为10 N,推算出他在距土星中心3.2×105 km处受到土星的引力为0.38 N。已知地球半径为6.4×103 km,请估算土星质量是地球质量的多少倍?
通过“30m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的身体素质。在平直的跑道上,一学生站立在起点线处,当听到起跑口令后(测试员同时开始计时),跑向正前方30m处的折返线,到达折返线处时,用手触摸固定在折返线处的标杆,再转身跑回起点线,返程无需减速,到达起点线处时,停止计时,全过程所用时间即为折返跑的成绩。学生可视为质点,加速或减速过程均视为匀变速,触摸杆的时间不计。该学生加速时的加速度大小为a1=2.5m/s2,减速时的加速度大小为a2=5m/s2,到达折返线处时速度需减小到零,并且该生全过程中最大速度不超过vm=12m/s。求该学生“30m折返跑”的最好成绩(最短时间tm)。
如图所示,在光滑水平轨道上,静止着三个质量均为m=2kg的相同小球A、B、C,现让A球以v0=2m/s的速度向B球运动,A、B两球碰撞后沾合在一起不再分离,两球继续向右运动并跟C球碰撞,碰后C球的速度vC=1m/s。求:(1)A、B两球碰撞后的共同速度;(2)两次碰撞过程中系统损失的总动能。
如图所示,以A、B和C、D为端点的半径为R=0.6m的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,A、D之间放一水平传送带Ⅰ,B、C之间放一水平传送带Ⅱ,传送带Ⅰ以V1=6m/s的速度沿图示方向匀速运动,传送带Ⅱ以V2=8m/s的速度沿图示方向匀速运动。现将质量为m=4kg的物块从传送带Ⅰ的右端由静止放上传送带,物块运动第一次到A时恰好能沿半圆轨道滑下。物块与传送带Ⅱ间的动摩擦因数为μ2=0.125,不计物块的大小及传送带与半圆轨道间的间隙,重力加速度g=10m/s2,已知A、D端之间的距离为L=1.2m。求:(1)物块与传送带Ⅰ间的动摩擦因数μ1;(2)物块第1次回到D点时的速度;(3)物块第几次回到D点时的速度达到最大,最大速度为多大?
(14分)如图甲所示,电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间t的关系如图乙所示,物块运动速度v与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s2。求:(1)前2秒内电场力做的功;(2)物块的质量;(3)物块与水平面间的动摩擦因数。