宇航员站在一星球表面上,沿水平方向以初速度v0从倾斜角为θ的斜面顶端P处抛出一个小球,测得经过时间t小球落在斜面上的另一点Q,已知该星球的半径为R,求:(1)该星球表面的重力加速度。(2)该星球的第一宇宙速度。
如图所示,在xOy平面内,第Ⅲ象限内的直线OM是电场与磁场的边界,OM与负x轴成45°角。在x<0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场,场强E大小为32N/C;在y<0且OM的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B大小为0.1T。一不计重力的带负电的微粒,从坐标原点O沿y轴负方向以v0=2×103m/s的初速度进入磁场,最终离开电、磁场区域。已知微粒的电荷量q=5×10-18C,质量m=1×10-24kg,求: (1)带电微粒第一次经过电、磁场边界OM的坐标; (2)带电微粒在磁场区域运动的总时间; (3)带电微粒最终离开电、磁场区域的位置坐标。
如图所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD两部分组成,其中AB部分为光滑的圆弧,AOB=37o,圆弧的半径R=0.5m;BD部分水平,长度为0.2m,C为BD的中点。现有一质量m=lkg,可视为质点的物块从A端由静止释放,恰好能运动到D点。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:(1)物块运动到B点时,对工件的压力大小;(2)为使物块恰好运动到C点静止,可以在物块运动到B点后,对它施加一竖直向下的恒力F,F应为多大?(3)为使物块运动到C点时速度为零,也可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角,应为多大?(假设物块经过B点时没有能量损失)
如图所示,在x-y-z三维坐标系的空间,在x轴上距离坐标原点x0=0.1m处,垂直于x轴放置一足够大的感光片。现有一带正电的微粒,所带电荷量q=1.6×10-16C,质量m=3.2×10-22kg,以初速度v0=1.0×104m/s从O点沿x轴正方向射入。不计微粒所受重力。(1)若在x≥0空间加一沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E=1.0×104V/m,求带电微粒打在感光片上的点到x轴的距离;(2)若在该空间去掉电场,改加一沿y轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.1T,求带电微粒从O点运动到感光片的时间;(3)若在该空间同时加沿y轴正方向的匀强电场和匀强磁场,电场强度、磁场强度大小仍然分别是E=1.0×104V/m和B=0.1T,求带电微粒打在感光片上的位置坐标x、y、z分别为多少。
一艘客轮因故障需迅速组织乘客撤离。乘客在甲板上须利用固定的绳索下滑到救援快艇上。绳索与竖直方向的夹角θ=37°,设乘客下滑过程绳索始终保持直线。为保证行动又快又安全,乘客先从静止开始匀加速滑到某最大速度,再匀减速滑至快艇,速度刚好为零,加速过程与减速过程中的加速度大小相等。在乘客开始下滑时,船员同时以水平速度向快艇抛出救生圈刚好落到救援快艇上(快艇可视为质点),如图所示。并知乘客下滑的时间是救生圈平抛下落的2倍,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin37°= 0.6,cos37°=0.8,求:(1)乘客沿着绳索下滑的时间t;(2)乘客下滑过程的最大速度vm。
如图所示竖直平面内,存在范围足够大的匀强磁场和匀强电场中,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场强度大小为E,电场方向竖直向下,另有一个质量为m带电量为q(q>0)的小球,设B、E、q、m、θ和g(考虑重力)为已知量。(1)若小球射入此复合场恰做匀速直线运动,求速度v1大小和方向。(2)若直角坐标系第一象限固定放置一个光滑的绝缘斜面,其倾角为θ,设斜面足够长,从斜面的最高点A由静止释放小球,求小球滑离斜面时的速度v大小以及在斜面上运动的时间(3)在(2)基础上,重新调整小球释放位置,使小球到达斜面底端O恰好对斜面的压力为零,小球离开斜面后的运动是比较复杂的摆线运动,可以看作一个匀速直线运动和一个匀速圆周运动的叠加,求小球离开斜面后运动过程中速度的最大值及所在位置的坐标。