(12分)如图所示,光滑的U形金属导轨MNN′M′水平的固定在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨的宽度为L,其长度足够长,M′、M之间接有一个阻值为R的电阻,其余部分电阻不计.一质量为m、电阻也为R的金属棒ab恰能放在导轨之上,并与导轨接触良好.给棒施加一个水平向右的瞬间作用力,棒就沿轨道以初速度v0开始向右滑行.求:(1)开始运动时,棒中的瞬时电流i和棒两端的瞬时电压u分别为多大?(2)当棒的速度由v0减小到v0/10的过程中,棒中产生的焦耳热Q是多少?
如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。(重力加速度g=10m/s2)求: ①斜面的倾角a;②物体与水平面之间的动摩擦因数m;
如图所示,某货场而将质量为m1="100" kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物从轨道顶端无初速滑下,设货物滑到底端即在A最左端时货物的速度V0=6m/s。地面上紧靠轨道次排放两个完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2="100" kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g="10" m/s2) ①若1=0.5,且货物滑上木板A时,木板不动,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。 ②若要使货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求1应满足的条件。
质量为O.02kg的小球,用细线拴着吊在沿直线行驶的汽车的顶棚上,在汽车距车站15 m处开始刹车,在刹车过程中,栓小球的细线与竖直方向夹角37o保持不变,如图所示,汽车到站恰好停止。求:①刹车过程中细线对小球的拉力。②开始刹车时汽车的速度。(g取10m/s2,sin37o=O.6,cos37o=O.8)
一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.1。从t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间的变化规律如图所示。(g取10m/s2)求: ①0到2s和2s到4s的加速度。 ②83秒内物体的位移大小。