如图,在半径为R的竖直圆形轨道内,有一个质量为m玩具车(可视为质点)在做圆周运动。 (1)要使小车能做完整圆周运动,小车在最高点的最小速度是多少? (2)不计一切摩擦和空气阻力,要使小车能做完整圆周运动,小车在最低点的速度满足什么条件? (3)若考虑摩擦,小车在最低点的速度是,经过半周到达最高点时对轨道的压力大小等于,则此半周过程中,小车克服摩擦做多少功?
如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R1=3,下端接有电阻R2=6,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场.现将质量m=0.1 kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落0.2 m过程中始终与导轨保持良好接触,加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示. 求:(1)磁感应强度B;(2)杆下落0.2 m过程中通过金属杆的电荷量q.
如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点,A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处,但不挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑,小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连,此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连.(整个过程,弹簧没有超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度为g.)(1)试求弹簧获得的最大弹性势能; (2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;
(19分)如图,在倾角为37°的足够长的光滑斜面上,放一质量为mA=0.2kg的薄板A,A板上、下段由不同材料构成,下段表面光滑,长度l=3m,上段表面粗糙;质量为的金属块B(视为质点)位于A的最下端,B与A上段间的动摩擦因数=0.1;质量为的物块C通过轻线绕过定滑轮与B相连。忽略滑轮质量及轴间的摩擦,A, B间最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。开始时,整个系统在外力作用下,处子静止状态,轻线被拉直。.求:(1)撤去外力的瞬间,A, B, C的加速度分别是多大?(2)撤去外力后的整个过程中,因摩擦产生的热量Q=?(绳足够长,B始终没滑出A板)
(17分)如图,一轨道由光滑竖直的1/4圆弧AB,粗糙水平面BC及光滑斜面CE组成,BC与CE在C点由极小光滑圆弧相切连接,斜面与水平面的夹角θ=30°,一小物块从A点正上方高h="0.2" m处P点自由下落,正好沿A点切线进入轨道,已知小物块质量m=1kg,圆弧半径R="0.05" m, BC长s=0.1m,小物块过C点后经过时间t1=0.3s第一次到达图中的D点,又经t2=0.2s第二次到达刀点。取g="10m/" s2.求:(1)小物块第一次到达圆弧轨道B点的瞬间,受到轨道弹力N的大小?(2)小物块与水平面BC间的动摩擦因数=?(3)小物块最终停止的位置?
一只气球以l0m/s的速度匀速竖直上升,某时刻在气球正下方距气球S0=-6m处有一小球以20m/s的初速度竖直上抛,g取10m/s2,不计小球受到的空气阻力。(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响,求小球抛出后上升的最大高度和时间?(2)小球能否追上气球?若追不上,说明理由;若能追上,需要多长时间?