站立在地面上的质量分别为M和M+m的两个人,分别拉住定滑轮两边的绳子往上爬。开始时,两人与定滑轮的距离都是h,如图所示,设滑轮和绳子的质量及滑轮轴处的摩擦均不计, 且人施加于绳子的力恒定。问:当质量小的人在时间t内爬到滑轮时,质量大的人与滑轮间的距离是多大?
如图所示,足够长的光滑导轨ab、cd 固定在竖直平面内,导轨间距为l,b、c两点间接一阻值为R的电阻。ef是一水平放置的导体杆,其质量为m、电阻值为2R,杆与ab、cd 保持良好接触。整个装置放在磁感应强度满足B=B0+ky的非匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直。现用一竖直向上的力拉导体杆,使导体杆由y=0从静止开始做加速度为的匀加速运动,在金属杆ef上升了h高度的过程中,bc间电阻R产生的焦耳热为Q。重力加速度为,不计导轨电阻及感应电流间的相互作用。求:(1)导体杆上升高度h过程中拉力做的功;(2)导体杆上升到h时所受拉力F的大小;(3)导体杆上升到h过程中通过杆的电量。
如下图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g。求:(1)水平外力F的大小;静止时圆槽对小球1的支持力大小;(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
如图(a)所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,有两个质量均为m的小球A、B(可被视为质点),被固定在一根绝缘轻杆的两端,轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动,小球A、B与轴O间的距离分别为l、2l,其中小球B上带有电量为q的正电荷,小球A不带电。将轻杆转动到水平方向后,无初速释放,若已知=。 求(1)轻杆转动到何位置时,小球A、B的速率达到最大。 (2)若l=米,小球A、B的最大速率为多少? 某同学是这样解的:(1)目前轻杆无法平衡,在小球A、B的带动下,开始顺时针转动,当A、B的速度达到最大时,小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行,如图(b)所示, 所以tanθ=qE/mg=¼¼¼¼, (2)对从a图位置到b图位置过程用动能定理求出A、B两球的最大速率。 你认为这位同学的解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
如图所示,质量为m=50kg的滑雪运动员(可视作质点),在平台上滑行一段距离后水平滑出,从空中运动一段时间后,从A点恰好沿圆弧切线的方向进入半径为R=5.0m的竖直圆弧轨道中。然后在摩擦阻力的作用下沿竖直圆弧轨道作匀速圆周运动。已知A、B为圆弧两端点,其连线水平,对应圆心角为θ=1200,平台与AB连线的高度差为h=1.35m.(忽略空气阻力g=10m/s2)求:(1)运动员在A点时的速度方向与水平方向的夹角;(2)运动员从水平台面滑出的速度大小v0;(3)运动员滑到轨道最低点时对轨道的压力大小.
已知地球半径为R,地球的自转周期为T,地球表面的重力加速度为g,无线电信号的传播速度为c。若你用卫星电话通过地球同步卫星转发的无线电信号与处于同一位置的对方通话,求:(忽略地球自转的影响)(1)同步卫星的轨道半径r;(2)在你讲话完毕到听到对方回话,所需的时间为多少?