如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等。在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力F=mg。先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变。(1)当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零?(2)在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少?(3)求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H?
如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板,R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v。(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将由放射源产生的α射线水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx。(已知质子质量为mP,设质子质量与中子质量相等,质子带电量为e)
静止在匀强磁场中的锂核俘获一个速度为7.7×104 m/s的中子而发生核反应,反应中放出α粒子及一个新核,已知α粒子的速度大小为2×104 m/s,方向与反应前的中子速度方向相同,如图所示,设质子质量与中子质量相等。(1)写出核反应方程式;(2)求新生核的速度;(3)当α粒子旋转6周时,新生核旋转几周。
如图所示,质量m=20kg的物体以水平速度v0=5m/s滑上静止在水平地面的平板小车的左端。小车质量M=80kg,物体在小车上滑行一段距离后相对于小车静止。已知物体与平板间的动摩擦因数μ=0.8,小车与地面间的摩擦可忽略不计,g取10m/s2,求:(1)物体相对小车静止时,小车的速度大小;(2)整个过程中系统产生的热量;(3)小车在地面上滑行的距离。
质量为m的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t1到达沙坑表面,又经过时间t2停在沙坑里.求:⑴沙对小球的平均阻力F;⑵小球在沙坑中下陷过程所受的总冲量I。
如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好通过圆弧轨道最高点D,g取10m/s2。求:(1)小球最初自由释放位置A离最低点C的高度;(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小;(3)若斜面倾斜角与图中相等,均为53°,小球离开D点至落到斜面上运动了多长时间?