(13分) 质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的水平拉力,如图15所示。木块运动t=4s后撤去力F,直到木块停止(g=10m/s2)。求:(1)有拉力作用时木块的加速度为多大?(2)撤去拉力F时木块的速度为多大?(3)撤去拉力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
如图所示,在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OH∥CD∥FG,∠DEF=600,。一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下,以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端, AB⊥OH。金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,O是AB棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中。求:(1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小;(2) 导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;(3)将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功。
在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S="20" cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω, R2=5.0Ω, C="30μF" 。在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求: (1)螺线管中产生的感应电动势; (2)闭合S,电路中的电流稳定后,电阻R1的电功率; (3)S断开后,流经R2的电量。
如图所示,在y=0和y=2m之间有沿着x轴方向的匀强电场,MN为电场区域的上边界,在x轴方向范围足够大。电场强度的变化如图所示,取x轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子,粒子的比荷为,在t=0时刻以速度从O点沿y轴正方向进入电场区域,不计粒子重力。求:(1)粒子通过电场区域的时间;(2)粒子离开电场时的位置坐标;(3)粒子通过电场区域后沿x方向的速度大小。
如图所示,离地面足够高处有一竖直的空管,质量为2kg,管长为24m,M、N为空管的上、下两端,空管受到F=16N竖直向上的拉力作用,由静止开始竖直向下做加速运动,同时在M处一个大小不计的小球沿管的轴线以初速度v0竖直上抛,不计一切阻力,取g=10m/s2.求:(1)若小球上抛的初速度为10m/s,经过多长时间从管的N端穿出?(2)若此空管的N端距离地面64m高,欲使在空管到达地面时小球必须落到管内,在其他条件不变的前提下,求小球的初速度v0大小的范围.
如图所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数。现小滑块以某一初速度从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以水平抛出,经过0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知,),g取10m/s2,求:(1)小球水平抛出的速度。(2)小滑块的初速度。(3)0.4s内小滑块损失的机械能。