一根弹簧原长l0=10 cm,劲度系数为k=200 N/m,用此弹簧水平拉一重为20 N的物体,如图所示.(1)当弹簧长为l1=11 cm时,物体未动,求此时物体所受的静摩擦力的大小f1;(2)当弹簧长为l2=12 cm时,物体仍未动,求此时物体所受的静摩擦力的大小f2;(3)当弹簧长为l3=12.5cm时,物体刚好开始运动,求物体与水平面间最大静摩擦力的大小f3;(4)物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.22,则当物体匀速运动时,它所受的滑动摩擦力的大小f4以及此时弹簧长度l4.
如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为,乙的宽度足够大,重力加速度为。 (1)若乙的速度为,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离; (2)若乙的速度为,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小; (3)保持乙的速度不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率。
某装置用磁场控制带电粒子的运动,工作原理如图所示。装置的长为 ,上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小均为、方向与纸面垂直且相反,两磁场的间距为。装置右端有一收集板,为板上的三点,位于轴线上,分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内,质量为、电荷量为的粒子以某一速度从装置左端的中点射入,方向与轴线成30°角,经过上方的磁场区域一次,恰好到达点。改变粒子入射速度的大小,可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。 (1)求磁场区域的宽度; (2)欲使粒子到达收集板的位置从点移到点,求粒子入射速度的最小变化量; (3)欲使粒子到达点,求粒子入射速度大小的可能值。
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为,长为,导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的中部刷有一段长为的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为,方向与导轨平面垂直。质量为的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为,其他部分的电阻均不计,重力加速度为。求:
(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;
(2)导体棒匀速运动的速度大小;
(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热。
牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,、两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为。分离速度是指碰撞后对的速度,接近速度是指碰撞前对的速度。若上述过程是质量为2m的玻璃球以速度碰撞质量为的静止玻璃球,且为对心碰撞,求碰撞后、的速度大小。
蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒,这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题1 图。一束光以入射角从点入射,经过折射和反射后从点出射。设鳞片的折射率为,厚度为,两片之间空气层厚度为。取光在空气中的速度为,求光从到所需的时间。