如图,相距为R的两块平行金属板M、N正对放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线且水平,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。收集板D上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子,经s1无初速进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场。粒子重力不计。若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U;求粒子从s1到打在D的最右端经历的时间t。
如图所示,水平转盘上放有质量为m的物块,当物块到转轴的距离为r时,连接物块和转轴的绳刚好被拉直(绳中张力为零)。已知物块与转盘间最大静摩擦力是其重力的k倍,当绳中张力达到5kmg时,绳子将被拉断。求:(1)转盘的角速度分别为和时,绳中的张力T1和T2;(2)要将绳拉断,转盘的最小转速ωmin。
一列火车在平直轨道上做匀加速直线运动,加速度大小为a=3m/s2。先后经过A、B两根电线杆所用时间分别为tA=10s和tB=8s。已知火车车头到达电线杆A时的速度为v0=5m/s。求:(1)火车的长度L;(2)火车车头在A、B之间运动所需时间。
如图所示,在竖直平面内,倾角为37°长L=1.8m的粗糙斜面AB,上端与光滑圆弧BCD相切于B点,D为圆弧的最高点,圆弧半径R=0.4m,现在一质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从A点以一定的初速度沿AB上滑,已知小物体与斜面间的动摩擦数。(1)上滑时,若恰好能到达B点,求初速度大小和整个过程中因摩擦而产生的热量。(2)上滑时,若恰好通过D点,求上滑的初速度。(3)上滑时,是否存在合适的初速度,使小物体通过D点后再落回到A点,若能求出其初速度,若不能说明原因。
为了提高运动员奔跑时下肢向后的蹬踏力量,在训练中,让运动员腰部系绳拖汽车轮胎奔跑,已知运动员在奔跑中拖绳上端与在面的高度为1.2m,且恒定,轻质无弹性的拖绳长2m,运动员质量为60 kg,车胎质量为12kg,车胎与跑道间的动摩擦因数为,如图甲所示,将运动员某次拖胎奔跑100m当做连续过程,抽象处理后的图象如图乙所示,,不计空气阻力。求:(1)运动员加速过程中的加速度及跑完100m后用的时间;(2)若在加速阶段,绳子对轮胎的拉力及运动员与地面间的摩擦力。