滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。如图11所示,是滑板运动的轨道,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长7m的水平轨道。一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑,经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零。已知运动员的质量50kg,h=1.4m,H=1.8m,不计圆弧轨道上的摩擦。求: (g=10m/s2,以水平轨道为零势能面)(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少?(2) 运动员与BC轨道的动摩擦因数?
12分)如图所示,质量为m的小球位于距水平地面高度H处的P点,在水平地面的上方存在一定厚度的“作用力区域”,如图中的虚线部分。当小球进入“作用力区域”后将受到竖直向上的恒定作用力F,F=6mg,F对小球的作用刚好使从P点静止释放的小球不与水平地面接触。H=24 m,g=10m/s2。 求:作用力区域的厚度h=?
12分)在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大。用特殊的测力仪器测出拉力和摩擦力,并绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图像,如图乙所示。已知木块质量为2 kg,取g=10 m/s2。 (1)求木块与长木板间的动摩擦因数; (2)若将实验中的长木板与水平方向成37°角放置,将木块置于其上,木块在平行于木板的恒力F作用下,从静止开始向上做匀变速直线运动,沿斜面向上运动4 m,速度达到4 m/s,求此拉力F的大小。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)
9分)在电梯中,把一重物置于水平台秤上,台秤与力的传感器相连,电梯先从静止加速上升然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N-t)图象,如图所示,则 (1)电梯在启动阶段经历了多长时间的加速上升过程。 (2)电梯的最大加速度是多少?(g取10m/s2)
图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里.图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里.一质量为m的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出.已知弧所对应的圆心角为θ,不计重力.求 (1)离子速度v的大小; (2)离子的电量q=?.
如图所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为3mg,求从t=0开始,经多长时间细线会被拉断?