(11分)如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放,当小球沿细管下滑到最低点时,对细管的上壁的压力恰好与球重相同,求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小. 图8
一辆汽车的质量为m=2000kg,其最大功率为80kw,其行驶时所受到的摩擦力恒为车重的0.2倍。现在汽车在笔直的马路上由静止开始做加速度为0.5m/s2的匀加速直线运动,经过一段时间汽车的功率达到最大以后,一直保持不变。则:(1)定性描述汽车的运动情况;(2)汽车做匀加速直线运动能够持续的时间;(3)接(1)和(2),汽车由静止开始运动直到最后匀速,一共经历了100秒,则汽车在100秒内的位移是多少?
如图,在半径R=0.1m的水平圆板中心轴正上方高h=0.8m处以v0=3m/s的速度水平抛出一球,圆板做匀速转动。当圆板半径OB转到图示位置时,小球开始抛出。要使球与圆板只碰一次,且落点为B,求:(1) 小球击中B点时的速度大小;(2)若小球在空中运动的时间为0.4s,圆板转动的角速度ω为多少?
(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比,即,k是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k的表达式。已知引力常量为G,太阳的质量为M太。(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的质M地。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
如图所示,一质量为m=10kg的物体,由1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2则: (1)物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功? (2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
如图所示,半径为的光滑圆形轨道竖直固定放置,质量为的小球在圆形轨道内侧做圆周运动.小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力.已知当地的重力加速度大小为,不计空气阻力.
试求:(1)小球通过轨道最高点时速度的大小;(2)小球通过轨道最低点时角速度的大小;(3)小球通过轨道最低点时受到轨道支持力的大小.