(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,是一次娱乐节目中的一个游戏示意图,游戏装置中有一个光滑圆弧形轨道,高为h,半径为R,固定在水平地面上,它的左端切线沿水平方向,左端与竖直墙面间的距离为x,直墙高为H,滑板运动员可从墙面的顶部沿水平方向飞到地面上。游戏规则是让一滑块从弧形轨道的最高点由静止滑下,当它滑到轨道底端时,滑板运动员立即以某一初速度水平飞出,当滑块在水平面上停止运动时,运动员恰好落地,并将滑块捡起就算获胜,已知滑块到达底端时对轨道的压力大小为F,重力加速度为g,求:(不计滑板的长度,运动员看作质点)(1)滑块的质量;(2)滑块与地面间的动摩擦因数:(3)滑板运动员要想获胜,他飞出时的初速度多大?
如图所示,板长L=10 cm,板间距离d=10 cm的平行板电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成60°角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m、带电量为q的小球由O点静止释放,沿直线OA从电容器C的中线水平进入,最后刚好打在电容器的上极板右边缘,O到A的距离x=45 cm,(g取10 m/s2)求:(1)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小;(2)小球刚进入电容器C时的速度v的大小;(3)电容器C极板间的电压U.
光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场,竖直虚线为其边界,磁场范围足够大,磁感应强度的大小分别为B1=B,B2=3B,竖直放置的正方形金属线框边长为l、电阻为R、质量为m,线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M的物块相连,滑轮左侧细线水平。开始时,线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直。将物块由图中虚线位置由静止释放,当物块下滑h时速度大小为v0,此时细线与水平夹角=30°,线框刚好有一半处于右侧磁场中。(已知重力加速度g,不计一切摩擦)求:(1)此过程中通过线框截面的电荷量q;(2)此时安培力的功率;(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q。
如图,坐标系xOy在竖直平面内,第一象限内分布匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外;第二象限内分布着沿x轴正方向的水平匀强电场,场强大小E=,质量为m、电荷量为+q的带电粒子从A点由静止释放,A点坐标为(L,L),在静电力的作用下以一定速度v进入磁场,最后落在x轴上的P点,不计粒子的重力,求:(1)带电粒子进入磁场时的速度v大小.(2)P点与O点之间的距离.
某种光学元件由两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面如图所示,0为AB中点,∠BAC=30°,半圆形透明物质I的折射率为n1=,透明物质Ⅱ的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线间的夹角为,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出。求:①该透明物质Ⅱ的折射率n2;②光线在透明物质Ⅱ中的传播速度大小;③光线与AB面垂线间的夹角的正弦值。