如图所示,竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷,电量为q,正负如图所示,△ABC为一等边三角形,边长为L,CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R。现把质量为m带电量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v,现取D为电势零点,求:在等量异种电荷A、B的电场中,M点的电势; 在最低点C轨道对小球的支持力多大?
如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C点是最低点,圆心角∠BOC=37°,D点与圆心O点等高,圆弧轨道半径R=1.0 m,现在一个质量为m=0.2 kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6 m,小物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2。求: (1)小物体第一次通过C点时轨道对小物体的支持力N的大小; (2)要使小物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长; (3)若斜面已经满足(2)要求,小物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小.
如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以V0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o,物块与斜面之间的动摩擦因数。重力加速度g取10 m/s2. (1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。 (2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?
如图所示,在竖直面内有一光滑水平直轨道与半径为R=0.25m的光滑半圆形轨道在半圆的一个端点B相切,半圆轨道的另一端点为C。在直轨道上距B为x(m)的A点,有一可看做质点、质量为m=0.1kg的小物块处于静止状态。现用水平恒力将小物块推到B处后撤去恒力,小物块沿半圆轨道运动到C处后,恰好落回到水平面上的A点,取g=10m/s2。求 (1)水平恒力对小物块做功W与x的关系式 (2)水平恒力做功的最小值 (3)水平恒力的最小值
水平导轨AB固定在支架CD上,其形状、尺寸如图所示。导轨与支架的总质量M=4kg,其重心在O点,它只能绕支架C点且垂直于纸面的水平轴转动。质量m=1kg的小铁块静止于水平导轨AB的A端,现受到水平拉力F=2.5N的作用。已知小铁块和导轨之间的动摩擦因数μ=0.2。g取10m/s2,求: (1)小铁块刚开始运动时的加速度大小? (2)小铁块运动到离A端多远时,支架将要开始翻转? (3)若在小铁块运动的过程中,支架始终保持静止,则拉力F作用的最长时间为多少?
地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。问: (1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大? (2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内? (3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?