(12分)如图所示,两平行长直金属导轨置于竖直平面内,间距为L,导轨上端有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨放在导轨上,并搁在支架上,导轨和导体棒电阻不计,接触良好,且无摩擦.在导轨平面内有一矩形区域的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,磁感应强度为B.开始时导体棒静止,当磁场以速度v匀速向上运动时,导体棒也随之开始运动,并很快达到恒定的速度,此时导体棒仍处在磁场区域内,试求:(1)导体棒的恒定速度;(2)导体棒以恒定速度运动时,电路中消耗的电功率.
如图所示,有一块足够长的木板静止在光滑的水平面上,木板质量M=4kg,长为L=2m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸大小远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(g=10m/s2)。若用一水平恒力F=24N拉动木板, 求:m在M上面滑动的时间。
如图所示,竖直杆AB上的P点用细线悬挂着一个小铅球,球的半径相对线长可忽略不计,已知线长为L=1.25m。当AB杆绕自身以ω=4rad/s转动时,小球在细线的带动下在水平面上做圆锥摆运动。 求:细线与杆AB间的夹角θ的大小。(g=10m/s2)
如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ,开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。经过一段时间,C、A的速度达到相等,此时C和B恰好发生碰撞。已知C和B发生碰撞时两者的速度立刻互换,A、B、C三者的质量都相等,重力加速度为g。设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力。求: (1)开始运动到C、A的速度达到相等时的时间t; (2)平板车平板总长度L; (3)若滑块C最后没有脱离平板车,求滑块C最后与车相对静止时处于平板上的位置。
如图所示,质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上,左端紧靠一台阶,质量为m的小物体从A点由静止释放,若槽内光滑。 求: (1)小物体滑到圆弧最低点时的速度大小v (2)小物体滑到圆弧最低点时,槽体对其支持力N的大小 (3)小物体上升的最大高度h
如图所示,质量m=2.0kg的物体在恒力F=20N作用下,由静止开始沿水平面运动x=1.0m,力F与水方向的夹角α=37º,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,求该过程中:(, g=10m/s2) (1)拉力F对物体所做的功W; (2)地面对物体的摩擦力f的大小; (3)物体获得的动能Ek。