在平直公路上,以速度v0 =20m/s匀速前进的汽车,遇紧急情况刹车后,轮胎停止转动,在地面上滑行直至停止,现测得其刹车的痕迹长度为25m,当地的重力加速度g取10 m/s2.求:(1)刹车时汽车加速度a的大小;(2)开始刹车后,汽车在2s内发生的位移x;(3)汽车轮胎与地面间的动摩擦因数μ.
如图所示,A、B是两块竖直放置的平行金属板,相距为2L,分别带有等量的负、正电荷,在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔(它的存在对两板间匀强电场分布的影响可忽略不计),孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道,一个质量为,电荷量为的小球(可视为质点),在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道,轨道上距A板L处有一固定档板,长为L的轻弹簧左端固定在挡板上,右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒,它将在电场力作用下由静止开始向左运动,穿过小孔后(不与金属板A接触)与薄板Q一起压缩弹簧,由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计,可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始,经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短,然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺,使得小球每次离开Q瞬间,小球的电荷量都损失一部分,而变成刚与Q接触时小球电荷量的。求:(1)小球第一次接触Q时的速度大小;(2)假设小球第次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板,试导出小球从第次接触 Q,到本次向右运动至最远处的时间Tn的表达式;(3)若,且小孔右侧的轨道粗糙与带电小球间的滑动摩擦力为,试求带电小球最终停止的位置距P点的距离。
飞机以恒定的速度V沿水平方向飞行,距地面高为H,在飞行过程中释放一枚炸弹,假设炸弹着地即刻爆炸,爆炸声向各个方向传播的速度为V0,空气阻力不计,求:(1)释放炸弹后经多长时间飞行员可听到爆炸声。(2)试分析飞机速度应满足什么条件时飞行员不可能听到爆炸声。
用密度为、电阻率为、横截面积为的薄金属条制成边长为的闭合正方形框。如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其它地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间,极间磁感应强度大小为。方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)。(1)求方框下落的最大速度 (设磁场区域在数值方向足够长);(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率;(3)已知方框下落时间为时,下落高度为,其速度为。若在同一时间内,方框内产生的热与一恒定电流在该框内产生的热相同,求恒定电流的表达式。
如图所示,滑块质量为,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以初速度由点开始向点滑行,,并滑上光滑的半径为的圆弧,在点正上方有一离点高度也为的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔、,旋转时两孔均能达到点的正上方。若滑块滑过点后进入孔,又恰能从孔落下,则平台转动的角速度应满足什么条件?
如图所示,水平放置的两块长直平行金属板、相距,、间的电场强度为,板下方整个空间存在着磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里的匀强磁场。今有一质量为、电荷量为的带正电的粒子(不计重力),从贴近板的左端以的初速度水平射入匀强电场,刚好从狭缝处穿过板而垂直进入匀强磁场,最后粒子回到板的处(图中未画出).求、之间的距离。