如图所示,ABDO是固定在竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R="15" m的四分之一圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15 m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央.AB和BDO相切于B点.一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力大小等于其重力大小的倍.取g=10m/.(1)求高度H;(2)试讨论此球能否到达BDO轨道的最高点O;(3)求小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度大小.
如图是一个货物运输装置示意图,BC是平台,AB是长L=12m的传送带,BA两端的高度差h=2.4m。传送带在电动机M的带动下顺时针匀速转动,安全运行的最大速度为vm=6m/s。假设断电后,电动机和传送带都立即停止运动。现把一个质量为20kg的货物,轻轻放上传送带上的A点,然后被传送带运输到平台BC上,货物与传送带之间的动摩擦因数为0.4。由于传送带较为平坦,可把货物对传送带的总压力的大小近似等于货物的重力;由于轮轴的摩擦,电动机输出的机械功率将损失20%,取g=10m/s2。求: (1)要使该货物能到达BC平台,电动机需工作的最短时间; (2)要把货物尽快地运送到BC平台,电动机的输出功率至少多大? (3)如果电动机接在输出电压为120V的恒压电源上,电动机的内阻r=6Ω,在把货物最快地运送到BC平台的过程中,电动机消耗的电能共有多少?
如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求: (1)C、O间的电势差UCO; (2)小球p在O点时的加速度; (3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度。
如图(甲)所示,质量m="2" kg的物体在水平面上向右做直线运动。过P点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选取水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得vt图像如图(乙)所示。取重力加速度为g="10" m/s2。求: (1)物体在0~4 s内和4~10 s内的加速度a1、a2的大小; (2)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ; (3)10 s末物体离P点的距离。
在如图甲所示的平面坐标系内,有三个不同的静电场:第一象限内有电荷量为Q的点电荷在O点产生的电场E1,第二象限内有水平向右的匀强电场E2,第四象限内有方向水平、大小按图乙变化的电场E3,E3以水平向右为正方向,变化周期。一质量为m,电荷量为+q的离子从(-x0,x0)点由静止释放,进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动。以离子经过x轴时为计时起点,已知静电力常量为k,不计离子重力。求: (1)离子刚进入第四象限时的速度; (2)E2的大小; (3)当t=时,离子的速度; (4)当t=nT时,离子的坐标。
起重机从静止开始起吊一质量为4000kg重物,开始,起重机拉力恒定,重物以0.2 m/s2的加速度匀加速上升,9.8s后,起重机达到额定功率P,起重机再保持额定功率不变,又经5s,重物达到最大速度2m/s,此后再保持拉力恒定,使重物以0.5m/s2的加速度做匀减速运动至停下。取g=9.8m/s2. (1)求额定功率P的大小; (2)求重物上升的最大高度; (3)在图示坐标纸上画出整个过程起重机拉力F与时间t的关系图象(不要求写计算过程)。