如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.
如图所示,有一磁感强度B=9.1×10-4T的匀强磁场,C、D为垂直于磁场方向的同一平面内的两点,它们之间的距离L=0.05m,今有一电子在此磁场中运动,它经过C点的速度v的方向和磁场垂直,且与CD之间的夹角θ=30°。(电子的质量m=9.1×10-31kg,电荷量e=1.6×10-19C) (1)若此电子在运动过程中经过D点,则它的速度应是多大? (2)电子从C点到D点所用的时间是多少?
民航客机都没有紧急出口,发生意外情况时打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的斜面,乘客可沿斜面滑行到地面上。如图所示,某客机紧急出口离地面高度AB=3.0m,斜面气囊长度AC=5.0m,要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2s,忽略空气阻力,g取10m/s2,求: (1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大? (2)乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过多大?
如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点.试求: (1)物体运动到B后一瞬间对导轨的压力; (2)弹簧开始时的弹性势能; (3)若使物体带上q的正电荷,同时在BC半圆形导轨区间内加上一水平向左的匀强电场,仍要使物体恰能完成BC导轨上的圆周运动,则弹簧开始时的弹性势能至少为多少。
如图所示,质量为m0=4 kg的木板静止在粗糙的水平面上,μ0=0.02在木板的右端放置一个质量m=1 kg,大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的动摩擦因数μ=0.5,在铁块上施加一个水平向左的恒力F=9N,铁块在长L=6 m的木板上滑动.取g=10 m/s2.求: (1)经过多长时间铁块运动到木板的左端; (2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功; (3)在铁块到达木板左端时,铁块和木板的总动能.
额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变。求: (1)汽车受到的阻力多大? (2)3s末汽车的瞬时功率多大? (3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?