一个质量m=60 kg的滑雪运动员从高h=20 m的高台上的A点水平滑出,落在水平地面上的B点,落地瞬间水平速度不变,竖直方向速度变为零,运动员在水平面上滑行到C点后静止,如图所示。已知A与B、B与C之间的水平距离S1=30 m,S2=45 m,g取10 m/s2,不计空气阻力,求:(1)运动员在A点的速度为多大?(2)运动员在水平面BC上受到的阻力为多大?
如图所示,倾角=30o、宽度L=1m的足够长的U形平行光滑金属导轨固定在磁感应强度B=1T,范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向下。用平行于轨道的牵引力拉一根质量m=0.2kg、电阻R=1放在导轨上的金属棒ab,使之由静止沿轨道向上运动,牵引力做功的功率恒为6W,当金属棒移动2.8m时,获得稳定速度,在此过程中金属捧产生的热量为5.8J,不计导轨电阻及一切摩擦,取g=10m/s2.求:(1)金属棒达到稳定时速度是多大?(2)金属棒从静止达到稳定速度时需要的时间多长?
如图所示,竖直线、将竖直平面分成I、II、III三个区域,第I区域内有两带电的水平放置的平行金属板,板长L1=20cm,宽d=12.cm,两板间电压;第II区域内右边界与金属上极板等高的A点固定一负点电荷Q,使该点电荷激发的电场只在第II区域内存在(即在I、III区域内不存在点电荷激发的电场),II区域宽为L2=l0cm;在第III区域中仅在某处一个矩形区域内存在匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B=0.1T,方向垂直纸面向外。现有一带电量,质量的正离子(不计重力),紧贴平行金属板的上边缘以的速度垂直电场进人平行金属板,离子刚飞出金属板时,立即进人第II区域,飞离II区域时速度垂直于进人第III区域,再经矩形匀强磁场后,速度方向与水平方向成740角斜向右上方射出。离子始终在同一平面内运动。(已知:sin370="0.6" , cos370=0.8,静电力常量)求:(1)离子射出平行金属板时,速度的大小和方向; (2)A点固定的点电荷的电量Q; (3)第III区域内的矩形磁场区域的最小面积。
如图所示,在水平绝缘轨道的末端N处,平滑连接一个半径为R的光滑绝缘的半圆形轨道,整个空间存在一个场强大小,方向水平向左的匀强电场,并在半圆轨道区域内还存在一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度。现在有一个带正电的小物块(可看作质点),质量为m,电量为,从距N点的地方静止释放。已知物块与水平轨道之间的动摩擦因数,重力加速度取g,求:(1)小物块运动到轨道的最高点P时,小物块对轨道的压力;(2)小物块从P点离开半圆轨道后,又落在水平轨道距N点多远的地方。
“嫦娥三号”在距月球表面高度为H的轨道上绕月球作匀速圆周运动,测得此时的周期为。之后经减速变轨下降到距离月表面h高度时,着陆器悬停在空中(此位置速度可视为0),关闭反推发动机,着陆器以自由落体方式降落,在月球表面预选区将腿部支架扎进月球土层,成功实现软着陆。已知月球的半径为R,引力常为G.试求:(1)月球的质量; (2)“嫦娥三号”关闭发动机后自由下落的时间。
如图所示,可视为质点的物块A、B、C放在倾角为37O、足够长的光滑、绝缘斜面上,斜面固定。A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上。物块的质量分别为mA=0.8kg、mB=0.4kg。其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4×10-5C、qC=+2×10-5C,且保持不变。开始时三个物块均能保持静止。现给A施加一平行于斜面向上的力F,使A、B一起在斜面上做加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动。经过一段时间物体A、B分离。(如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为。已知sin37O=0.6,cos37O=0.8,g=10m/s2,静电力常量)求:(1)未施加力F时物块B、C间的距离;(2)A、B分离前A上滑的距离;(3)A、B分离前力F所做的功。