如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看做重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求此h的值。(取g=10m/s2)
放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项有趣的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处,有一个小朋友将一只重为4 N的风筝放飞到空中后,拉着线的下端以一定的速度匀速跑动时,线恰能与水平面成53°角保持不变,如图所示,这时小朋友拉住线的力为5 N。求风筝所受的风力。(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=9.8m/s2)
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,C的右端固定一挡板P,在C上表面的左端和中点处各放有小物块A和B,A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计,A、B之间和B、P之间的距离都为L, A、C和B、C之间的动摩擦因数都为µ,它们间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小,A、B、C(连同挡板P)的质量都为m ,开始时B和C静止,A以初速度v0向右运动。求: (1)A和B发生碰撞前,B受到的摩擦力大小; (2)要使A和B能够发生碰撞,A的初速度v0应满足什么条件; (3)要使B和P能够发生碰撞,A的初速度v0应满足什么条件(已知A、B碰撞前后交换速度)。
如图所示,水平方向的匀强电场的场强为E,场区宽度为L,紧挨着电场的是垂直纸面向外的两个匀强磁场区域,其磁感应强度分别为B和2B,三个场的竖直方向均足够长。一个质量为m,电量为q的带正电粒子,其重力不计,从电场的边界MN上的a点由静止释放,经电场加速后进人磁场,穿过中间磁场所用的时间t0=,进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN上的某一点b,途中虚线为场区的分界面。求:(1)中间场区的宽度d;(2)粒子从a点到b点所经历的时间t;(3)当粒子第n次返回电场的MN边界时与出发点之间的距离Sn。
继1999年11月20日我国“神州一号”无人驾驶载人飞船的成功发射和回收后,我国又已经成功发送了“神州二号”、“神州三号”、“神州四号”无人宇宙飞船。所了解,我国将要按计划发送首架载人航天飞船——“神州五号”上天。届时我国宇宙员将乘我国自行研制的载人飞船遨游太空。(1)为了使飞船到达上述速度需要一个加速过程,在加速过程中,宇航员处于超重状态。人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时的重力的比值称为耐受力值,用k表示。选择宇航员时,要求他在此状态下的耐受力值为4 ≤ k ≤ 12,试求飞船在竖直向上发射时的加速度值的变化范围;(2)若飞船绕地球运行的轨道离地面高度为400km,已知地球半径为6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2,求此飞船的速度。(保留2位有效数字)
如图14所示,车厢内的小桌上固定一光滑斜面,除去小球车厢的总质量为M、小球的质量为m,斜面倾角为α。车在水平推力作用下向右做匀加速直线运动,小球(视为质点)始终与车相对静止,小球距桌面的高度为h,距车厢地板高度为H,离桌面边缘水平距离为L,离车厢前壁的距离为d。车在运动过程中所受的阻力等于车对地面压力的k倍,重力加速度为g。(1)求水平推力F1的大小(2)若M=10kg,m=1kg,α=37°, k=0.20,h=0.20m,H=0.80m,L=0.30m,d=1.60m,g=10m/s2。当车速为v0=15m/s时,撤去推力F1同时对车施加水平向左的拉力F2(如虚线所示),小球立即离开斜面向右飞去。为使小球在运动中不碰到桌子和前壁,所加拉力F2应满足什么条件?