体育老师带领学生做了一个游戏,在跑道上距离出发点32 m、100 m的直线上分别放有1枚硬币,游戏规则是把这2枚硬币全部捡起来(捡硬币时,人的速度为0),看谁用的时间最短。已知某同学做匀加速运动和匀减速运动的加速度大小均为2m/s2,运动的最大速度不超过10 m/s。求该同学捡起2枚硬币所需要的最短时间。
如图所示,固定在竖直平面内的钢丝ABC,其水平部分AB长L=4R,BC部分是半径为R的半圆,直径BC在竖直方向。质量为m,中央有孔的小球套在钢丝上,静止在A端,小球可视为质点。用斜向右上方的力F拉小球,小球向右运动了一段距离后(还未到达B点)突然撤去F。以后,小球从C点飞出,落在AB之间的D点处,D点到B点的距离为R。不计任何摩擦,整个过程中钢丝的形状未发生改变。重力加速度为g。求:小球到达C点时的速度大小;小球到达B点时的速度大小;拉力F对小球做的功W。
如图所示,一只木箱质量为m=20kg,静止在水平面上,木箱与水平面间的动摩擦因数为=0.25。现用与水平方向成斜向右下方的力F=200N推木箱,作用t=2.5s后撤去此推力,最终木箱停在水平面上。已知,,取g=10m/s2。求:在推力F作用下,木箱的加速度大小;全过程中木箱的最大速度;撤去推力F后木箱继续滑行的时间t。
某种加速器的理想模型如图1所示:两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、,两极板间电压的变化图象如图2所示,电压的最大值为、周期为,在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为、电荷量为的带正电的粒子从板内孔处静止释放,经电场加速后进入磁场,在磁场中运动时间后恰能再次从孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了。(粒子在两极板间的运动时间不计,两极板外无电场,不考虑粒子所受的重力)若在时刻将该粒子从板内孔处静止释放,求其第二次加速后从孔射出时的动能;现要利用一根长为的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场,忽略其对管外磁场的影响)使图1中实线轨迹(圆心为)上运动的粒子从孔正下方相距处的孔水平射出,请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管;若将电压的频率提高为原来的2倍,该粒子应何时由板内孔处从静止开始加速,才能经多次加速后获得最大动能?最大动能是多少?
如图所示,水平地面上静止放置着物块和,相距。物块以速度沿水平方向与正碰。碰撞后和牢固地粘在一起向右运动,并再与发生正碰,碰后瞬间的速度。已知和的质量均为,的质量为质量的倍,物块与地面的动摩擦因数。(设碰撞时间很短,取10m/s2)计算与碰撞前瞬间的速度;根据与的碰撞过程分析的取值范围,并讨论与碰撞后的可能运动方向。
用长度为的细线把一个小球吊在天花板上的点,在点正下方的P点有一个小钉子,现将细线拉到水平位置点,然后由静止释放,如图所示,小球落到点后,恰好能够绕着点完成竖直平面内的圆周运动,求:小球第一次通过最低点时的速度大小;、间的距离。