消防队员为缩短下楼时间,往往抱着一根竖直杆直接滑下.假设一名质量为60 kg的消防队员从离地面18 m的高度抱着竖直的杆先做自由落体运动,下降7.2m后立即抱紧直杆,做匀减速下滑,抱紧直杆时,手和腿对杆的压力为1800 N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5,设当地的重力加速度 g=10 m/s2.假设杆是固定在地面上的,杆在水平方向不移动.试求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度(2)消防队员下滑过程中受到的滑动摩擦力(3)消防队员着地时的速度
如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电的小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.(静电力常数为k,重力加速度为g)
如右图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,从D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在距离A点2d的G处, AG⊥AC.若不计离子重力,离子运动轨迹始终在纸面内,试求: ⑴此离子在磁场中做圆周运动的半径r; ⑵离子从D处运动到G处所需时间; ⑶离子到达G处时的动能.
如下图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距d=0.5m,电阻不计,左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接,右端通过导线与阻值RL=4Ω的小灯泡L连接.在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长L=2m,有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处.CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如下图乙所示.在t=0到t=4s内,金属棒PQ保持静止;在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,试求: ⑴通过小灯泡的电流; ⑵金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
如右图所示,在方向竖直向下的匀强电场中,一个质量为m、带负电的小球从斜直轨道上的A点由静止滑下,小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来.若轨道是光滑绝缘的,小球的重力是它所受的电场力2倍,试求: ⑴A点在斜轨道上的高度h; ⑵小球运动到最低点C时,圆轨道对小球的支持力.
如右图所示电路中,电源电动势E=30V、内阻r=1Ω,L是规格为“6V、12W”的灯泡,电动机线圈的电阻RM=2Ω.若开关S闭合时,灯泡L恰能正常发光,试求: ⑴电路中的电流强度I; ⑵电动机消耗的总功率PM; ⑶电动机的输出功率P出.