如图甲所示,空间存在一宽度为2L有界匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里。在光滑绝缘水平面内有一边长为L的正方形金属线框,其质量m=1kg、电阻R=4Ω,在水平向左的外力F作用下,以初速度v0=4m/s匀减速进入磁场,线框平面与磁场垂直,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;(3)判断线框能否从右侧离开磁场?说明理由。
为了缩短下楼的时间,消防队员往往抱着竖直杆从楼上直接滑下,先以尽可能大的加速度沿杆做匀加速直线运动,再以尽可能大的加速度沿杆做匀减速直线运动。假设一名质量为m=65kg训练有素的消防队员(可视为质点),在沿竖直杆无初速下滑至地面的过程中,重心共下移了s=11.4m,已知该队员与杆之间的最大滑动摩擦力可达f=975N,队员着地时的速度不能超过V1=6m/s,重力加速度为10m/s2,,忽略空气对队员的作用力。求(1)该队员下落过程中的最大速度。(2)该队员下落过程中的最短时间。
目前,我国正在实施“嫦娥奔月”计划.如图所示,登月飞船以速度v0绕月球做圆周运动,已知飞船质量为m=1.2×104kg,离月球表面的高度为h=100km,飞船在A点突然向前做短时间喷气,喷气的相对速度为u=1.0×104m/s,喷气后飞船在A点的速度减为vA,于是飞船将沿新的椭圆轨道运行,最终飞船能在图中的B点着陆( A.B连线通过月球中心,即A.B两点分别是椭圆的远月点和近月点),试问:(1)飞船绕月球做圆周运动的速度v0是多大?(2)由开普勒第二定律可知,飞船在 A.B两处的半径与速率的乘积相等,即rAvA=rBvB,为使飞船能在B点着陆,喷气时需消耗多少燃料?已知月球的半径为 R=1700km,月球表面的重力加速度为g=1.7m/s2(选无限远处为零势能点,物体的重力势能大小为Ep=).
质量为M=0.4kg的平板静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,质量为=0.4kg的小物块A和质量为=0.2kg的小物块B,分别从平板左右两端以相同大小的水平速度=6.0m/s同时冲上平板,当它们相对于平板都停止滑动时,没有相碰。已知A.B两物块与平板的动摩擦因数都是0.2,g取10m/s2,求:(1)A.B两物体在平板上都停止滑动时平板的速度;(2)从A.B两物块滑上平板到物块A刚相对于平板静止过程中,A.B及平板组成的系统机械能损失;(3)请在下面坐标系中画出平板运动的v—t图象(要写出计算过程)。
杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=" 10" m/s2.求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度;(2)竹竿的长度.
如图,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求: (1)小球运动的加速度a1; (2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离sm; (3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。