如图所示为两根间距不等的光滑金属导轨MN、PQ,它们水平放置在竖直向下的匀强磁场中。导轨的一端接入电阻=10Ω和电流表,另一端接入电阻=5Ω。质量为m=0.1kg的金属棒横放在导轨上。当它以初速度=4m/s从ab处滑到a′b′处,同时t=0.08s。导轨间距=0.4m,=0.8m。若金属滑动时电流表读数始终不变。不计电流表棒与导轨的电阻和摩擦。试求:⑴电流表的读数;⑵磁感应强度。
滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60º,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且h=2m,H=2.8m,取10m/s2。求: (1)运动员从A运动到达B点时的速度大小vB; (2)轨道CD段的动摩擦因数; (3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,则最后停在何处?
某校一课外活动小组自制一枚火箭,质量为2kg,设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,燃料的推动力恒为40N,经过4 s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,设火箭在运动过程中质量不变、空气阻力不变,取g="10" m/s2,求:(1)空气阻力的大小;(2)火箭上升离地面的最大高度;(3)火箭落地时的速度。
在云南省某些地方小学生上学的路上到现在还要依靠滑铁索过江,若把这滑铁索过江简化成如图所示的模型,铁索的两个固定点A、B在同一水平面内,铁索能承受最大压力为2500N,AB间的距离为L=80m,铁索的最低点离AB间的垂直距离为H=8m,若把铁索看做是圆弧,已知一质量m=52kg的人在A处从静止开始借助滑轮(滑轮质量不计)滑到最低点的速度为10m/s。求: (1)从A滑到最低点的过程中阻力做的功? (2)人在滑到最低点时,滑轮对绳索的压力? (3)若在A处给人4 m/s的初速度,试判断该同学能不能到达B处?
如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角θ=37°,一滑块以初速度v0从底端A点滑上斜面,滑至B点后又返回到A点。已知xAB=16m,滑块运动的速度—时间图象如图乙所示,求:(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g=10 m/s2)(1)滑块的初速度v0;(2)滑块与斜面间的摩擦因数μ;(3)滑块回到A点时的速度。
如图所示,有n(n>2)个相同的货箱停放在倾角为θ的斜面上,每个货箱长皆为l,质量皆为m,相邻两货箱间距离为l,最下端的货箱到斜面底端的距离也为l。己知货箱与斜面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,动摩擦因数为μ=tanθ。现给第1个货箱一初速度v0,使之沿斜面下滑,在每次发生碰撞后,发生碰撞的货箱都粘合在一起运动。求:(重力加速度为g)(1)第1个货箱从开始运动到与第二个货箱发生碰撞前经历的时间t1;(2)第k(1<k<n)个货箱被碰撞后,在斜面上运动的速度大小vk;(3)从第1个货箱开始运动至第n个货箱到达底端的整个过程中,各货箱组成的系统损失的机械能。