如图所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车总质量共为M=30 kg,乙和他的冰车总质量也是30 kg,游戏时甲推着一个质量m=15 kg的箱子和他一起以大小为v0=2 m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来,为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住,若不计冰面的摩擦,问甲至少要以多大的速度(相对地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞.
如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有沿x轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E;在0<x<L区域内,x轴上、下方有相反方向的匀强电场,电场强度大小均为2E;在x>L的区域内有垂直于xoy平面的匀强磁场,磁感应强度大小不变、方向做周期性变化.一电荷量为q、质量为m的带正电粒子(粒子重力不计),由坐标为(-L,)的A点静止释放. (1)求粒子第一次通过y轴时速度大小; (2)求粒子第一次射入磁场时的位置坐标及速度; (3)现控制磁场方向的变化周期和释放粒子的时刻,实现粒子能沿一定轨道做往复运动,求磁场的磁感应强度B大小的取值范围.
如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的小球B与一轻弹簧相连,并静止在水平轨道上,质量为2m的小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连.设小球A通过M点时没有机械能损失,重力加速度为g.求: (1)A球与弹簧碰前瞬间的速度大小; (2)弹簧的最大弹性势能EP; (3)A、B两球最终的速度vA、vB的大小.
(18分)如图所示,半径R=1m的四分之一光滑圆轨道最低点D的切线沿水平方向,水平地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为L=2m,质量均为m2=1kg,木板上表面与轨道末端相切.质量m1=lkg的小物块(可视作质点)自圆轨道末端C点的正上方H=0.8m高处的A点由静止释放,恰好从C点切入圆轨道。物块与木板间的动摩擦因数为,木板与水平地面间的动摩擦因数=0.2,重力加速度为g=l0m/s,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。 (1)求物块到达圆轨道最低点D时所受轨道的支持力多大。 (2)若物块滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求应满足的条件。 (3)若地面光滑,物块滑上木板后,木板A、 B最终共同运动,求应满足的条件。
(18分)如图所示,地面上方两个竖直放置的平行金属极板,左极板带正电,右极板带负电,两板间形成匀强电场,带电颗粒从中线上A点处静止释放。己知A点距两板上端h=0.2m,两板间距d=0.4m,板的长度L=0.25m,电场仅局限于平行板之间,颗粒所带电量与其质量之比 C/kg,颗粒刚好从左极板边缘离开电场,取g=10 (1)颗粒刚进入电场时的速度多大? (2)颗粒带何种电荷?两极板间的电压多大? (3)颗粒刚离开电场时的速度是多大?
如图所示,一小锤用细线系于固定悬挂点O处,将小锤拉至O左侧一定高度(不超过O点所在的水平面)由静止释放,小锤恰好在最低点P与停在光滑水平面上的物块发生弹性正碰,碰后物块冲向右边固定在墙上的细长钢钉. 已知物块和小锤的质量分别为m、3m;物块和钢钉的长度分别为l、2l,OP距离为R;当小锤释放点距离P的高度时,物块最终停止时其右端到墙的水平距离为.重力加速度为g.物块未被穿透时受到的阻力大小只与钢钉进入物块的深度有关,物块被穿透后受到的阻力恒为. (1)当时,小锤与物块碰前瞬间对细线的拉力; (2)当时,物块开始接触钢钉时的速度大小; (3)要使物块最终被穿透但又没碰到墙,试求h的取值范围并讨论在此范围内物块停止时其右端与墙的水平距离x与h的关系式.