如右图,电阻可忽略的光滑平行金属导轨MN、M′N′固定在竖直方向,导轨间距d=0.8m,下端NN′间接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=1.0T的匀强磁场垂直于导轨平面.距下端h=lm高处有一金属棒ab与轨道垂直且接触良好,其质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω,由静止释放到下落至底端NN′的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR =0.3J.g=10m/s2.求:金属棒在此过程中克服安培力做的功WA;金属棒下滑速度为2m/s时的加速度a;金属棒下滑的最大速度vm。
(1)如图所示,将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的A点,另一端固定在竖直墙上的B点,A和B到O点的距离相等,绳长为OA的两倍.滑轮的大小与质量均可忽略,滑轮下悬挂一质量为m的重物.设摩擦力可忽略,求平衡时绳所受的拉力为多大? (2)如图所示,甲车的质量是2 kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1 kg的小物体.乙车质量为4 kg,以5 m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8 m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10 m/s2)
(12分)某滑板爱好者在离地面h = 1.8m高的平台上滑行,以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移S1 = 3m。着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v= 4m/s,并以此为初速度沿水平面滑行S2 = 8m后停止。已知人与滑板的总质量m = 70kg,空气阻力忽略不计,取g = 10m/s2。求: (1)人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小; (2)人与滑板离开平台时的水平初速度的大小; (3)人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能。
(9分)质量为5´103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=0,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路前进,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求: (1)汽车的最大速度vm; (2)汽车速度达到6m/s时其加速度多大?
(8分)如图7所示,一水平放置的半径为r = 0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m = 1.0kg的小滑块(可看成是质点)。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,滑块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.2,圆盘所水平面离水平地面的高度h = 2.5m,g取10m/s2. (1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落? (2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达地面时的机械能;
(8分)有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为90m的圆弧形拱桥。求: (1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小; (2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力;