消防队员为缩短下楼时间,往往抱着一根竖直杆直接滑下.假设一名质量为60 kg的消防队员从离地面18 m的高度抱着竖直的杆先做自由落体运动,下降7.2m后立即抱紧直杆,做匀减速下滑.已知消防队员着地时的速度是6 m/s,抱紧直杆时,手和腿对杆的压力为1800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度 g=10 m/s2.假设杆是固定在地面上的,杆在水平方向不移动.试求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度(2)消防队员下滑过程中受到的滑动摩擦力(3)下滑总时间
如图所示,BC是半径为R的1/4圆弧形光滑绝缘轨道,轨道位于竖直平面内, 其下端与水平绝缘轨道平滑连接,接个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度为E。现有一质量为m的带电小滑块甲(体积很小可视为质点),在BC轨道的D点释放后静止不动。 已知OD与竖直方向的夹角为=37°,随后把它从C点由静止释放,滑到水平轨道上的A点时速度减为零。若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.25,且tan37°=0.75。求: (1) 滑块甲的带电量q1和电性; (2) 滑块下滑通过B点时的速度大小vB; (3) 水平轨道上A、B两点之间的距离L: (4) 现在B处放置一个质量与甲相同的带电滑块乙:然后还让甲从C点由静止释放,在B点与刚由静止释放的乙发生碰撞,碰后粘合在一起沿水平轨道上做匀速运动。忽略甲、乙之间的静电力作用,求碰后的共两速度v和碰前乙滑块的带电量q2及电性。
如图所示,在小车的右端高h=0.20m的支架上固定着一个半径为R的1/4圆弧光滑导轨,一质量为研= 0.2kg的物体从圆弧的顶端无摩擦地滑下,离开圆弧后刚好落到车的左端边沿,车与支架的总质量M=2kg,车身长L=0.22m,车与水平地面间的摩擦不计,重力加速度g =10m/s2,求: (1) 小球离开圆弧轨道下降高度h.所用的时间; (2) 小球滑到圆弧底端时小球和车的速度大小; (3) 圆弧半径R。
如图甲所示,正方形导线框abcd匀速穿过一匀强磁场区域。磁场区域的宽度为L、磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;导线框的电阻为R,边长为2L,在穿过磁场的整个过程中,导线框ab、cd两边始终保持与磁场边界平行,导线框平面始终与磁场方向垂直;导线框的速度大小为v,方向垂直于cd边,规定电流沿。为正方向。 (1)请在图乙中作出cd边进人磁场到ab边离开磁场的过程中,导线框中感应电流随位移变化的i—x图像;(标出纵坐标的值) (2)求在上述过程中导线框所产生的焦耳热Q。
如图18所所示,矩形线圈abcd长、宽为,匝数为,在磁感应强度的匀强磁场中绕其轴线以角速度做匀速转动: (1)求线圈中交变电动势的最大值和有效值? (2)求此交变电动势的周期? (3)从图中位置开始计时,求末线圈内的电动势?
如图所示,质量为m的木块放在轻弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动。当振幅为A时,物体对弹簧最大的压力是物体重力的1.5倍,则 (1)物体对弹簧的最小弹力是多大? (2)要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大。