质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角α=30°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。第一次,m1悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间。第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,发现m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为求:m1与m2之比。
宽度为L,足够长的光滑倾斜导轨与水平面间夹角为θ,匀强磁场磁 感应强度为B,方向垂直于导轨向上,范围足够大,导轨的上端连着一个阻值为R的电阻,下端连着一个阻值为2R的电阻,导轨电阻不计。金属棒ab长为L,质量为m,电阻也为R,垂直地放在导轨上。在某一平行于导轨向上的恒力(图中未画出)的作用下,ab棒从静止开始沿导轨向上运动,最后达到稳定的运动状态。整个过程中,通过斜面底端电阻2R的最大电流为I,求:(1)通过ab棒的最大电流;(2)ab棒的最大加速度;(3)ab棒的最大速度。
如图所示,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处.质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起.已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg.试问:(1)a与b球碰前瞬间,a球的速度多大?(2)a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,与两板及左侧边缘线相切。一个带正电的粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,并从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若撤去磁场,粒子仍从O1点以相同速度射入,则经时间打到极板上。(1)求两极板间电压u;(2)若两极板不带电,保持磁场不变,该粒子仍沿中心线O1 O2从O1点射入,欲使粒子从两板左侧间飞出,射入的速度应满足什么条件。
(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为g,小球和物体均可视为质点,试求: (1)小物块碰撞前速度V0的大小;(2)碰撞过程中系统损失的机械能;(3)恒力F作用时间。
如图,一滑块通过长度不计的短绳拴在小车的板壁上,小车上表面光滑。小车由静止开始向右匀加速运动,经过2s,细绳断裂。细绳断裂后,小车的加速度不变,又经过一段时间,滑块从小车左端刚好掉下,在这段时间内,已知滑块相对小车前3s内滑行了4.5m,后3s内滑行了10.5m。求:(1)小车底板长是多少?(2)从小车开始运动到滑块离开车尾,滑块相对于地面移动的距离是多少?