拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ。 (1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。 (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为γ。已知存在一临界角θ0,若θ⩽θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。
汽车以10m/s的速度在水平路面上匀速运动,突然发现前方有障碍物,汽车立即刹车作匀减速运动,刹车后经2秒速度变为6m/s,求:(1)刹车过程中的加速度;(2)速度由8m/s减速到4m/s的过程中,汽车前进的距离;(3)刹车后8s末的汽车速度和8s内前进的距离;
某轻质弹簧的弹力F与弹簧长度L的关系如图所示。一木箱重200N,静止放在水平面上。用该弹簧沿水平方向拉木块,当弹簧的伸长量为8cm时,木箱刚好被拉动。已知木箱与地面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求:(1)该弹簧的原长L0以及劲度系数k;(2)木箱与水平面间的动摩擦因数;(3)当弹簧的伸长量为4cm时,求木箱受到的摩擦力的大小。
如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×102 V/m,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h=0.80 m的a处有一粒子源,盒内粒子以v0=2.0×102 m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m=2.0×10-15 kg,电荷量为q=+10-12 C的带电粒子,粒子最终落在金属板b上.若不计粒子重力,求:(结果保留两位有效数字)⑴粒子源所在处a点的电势;⑵带电粒子打在金属板上时的动能;⑶从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)是多少?若使带电粒子打在金属板上的范围减小,可以通过改变哪些物理量来实现?
如图所示,竖直平平面内有一边长为L、质量为m,电阻为R的正方形线框在竖直向下的匀强重力场和水平方向的磁场组成的复合场以初速度v0水平抛出。磁场方向与线框平面垂直,磁场的磁感应强度随竖直向下的z轴按B=B0+kz的规律均匀增大。已知重力加速度为g。求:(1)线框竖直方向速度为v1时,线框中瞬时电流的大小;(2)线框在复合场中运动的最大电功率;(3)若线框从开始抛出到瞬时速度大小达到v2所经历的时间为t,那么线框在时间t内的总位移大小为多少。
如图所示,在平面内的第III象限中有沿—y方向的匀强电场,场强大小为E。只第I和第II象限有匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向里,有一质量为m,电荷量为e的电子,从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场,P点坐标为,经电场偏转后,与x轴负半轴成一定角度进入磁场,设磁感应强度B的大小为。求:(1)电子经过x轴负半轴的坐标和此时速度方向与-x轴方向的夹角;(2)电子再次经过y轴负半轴的坐标。