如图所示,ABCD为竖直放在场强为E=104 V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道,轨道的水平部分与其半圆相切,A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg、带电荷量q=+1×10-4 C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放,小球在轨道的内侧运动.(g取10 m/s2)求: (1)小球到达C点时的速度是多大?(2)小球到达C点时对轨道压力是多大?(3)若让小球安全通过D点,开始释放点离B点至少多远?
(12分)某滑板爱好者在离地面h = 1.8m高的平台上滑行,以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移S1 = 3m。着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v= 4m/s,并以此为初速度沿水平面滑行S2 = 8m后停止。已知人与滑板的总质量m = 70kg,空气阻力忽略不计,取g = 10m/s2。求: (1)人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小; (2)人与滑板离开平台时的水平初速度的大小; (3)人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能。
(9分)质量为5´103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=0,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路前进,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求: (1)汽车的最大速度vm; (2)汽车速度达到6m/s时其加速度多大?
(8分)如图7所示,一水平放置的半径为r = 0.5m的薄圆盘绕过圆心O点的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m = 1.0kg的小滑块(可看成是质点)。当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,滑块与圆盘间的动摩擦因数μ = 0.2,圆盘所水平面离水平地面的高度h = 2.5m,g取10m/s2. (1)当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落? (2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达地面时的机械能;
(8分)有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为90m的圆弧形拱桥。求: (1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小; (2)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力;
宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球,经过时间 t 小球落回原处;若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过时间 5t 小球落回原处。(取地球表面重力加速度 g=10m/s2 ,空气阻力不计) (1)求该星球表面附近的重力加速度 g` ; (2)已知该星球的半径与地球半径之比为 R 星 : R 地 =1:4 ,求该星球的质量与地球质量之比 M 星 : M 地 。