如图所示,一个质量m=2kg的物体置于水平面上,在F=10N的水平力作用下,由静止开始沿水平面做匀加速直线运动,它们之间的摩擦系数为0.2,物体运动的加速度是多大?4s内通过的距离是多少?
(15分)几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车。(1)假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为多少?(2)若动车组运动阻力正比于其速度,已知动车组最大功率P0时最大速度是,若要求提速一倍,则动车组功率是多少?(3)若动车组从静止开始做匀加速直线运动,经过时间达到动车组最大功率P,然后以该最大功率继续加速,又经过时间达到最大速度,设运动阻力恒定,动车组总质量为m,求动车组整个加速距离。
(15分)小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500 N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11 s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,g取10 m/s2.求:(1)小明在0~2s内加速度a1的大小,并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态;(2)在10~11s内,台秤的示数F3;(3)小明运动的总位移x.
如图所示,两平行金属板AB中间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场.A板带正电荷,B板带等量负电荷,电场强度为E;磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B1.平行金属板右侧有一挡板M,中间有小孔O′,OO′是平行于两金属板的中心线.挡板右侧有垂直纸面向外的匀强磁场,磁场感应强度为B2.CD为磁场B2边界上的一绝缘板,它与M板的夹角θ=45°,=a,现有大量质量均为m,含有各种不同电荷量、不同速度的带正负电粒子(不计重力),自O点沿OO′方向进入电磁场区域,其中有些粒子沿直线OO′方向运动,并进入匀强磁场B2中,求:(1)进入匀强磁场B2的带电粒子的速度;(2)能击中绝缘板CD的粒子中,所带电荷量的最大值;(3)绝缘板CD上被带电粒子击中区域的长度.
水上滑梯可简化成如图17所示的模型:倾角θ=37°斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接,起点A距水面的高度H=7m,BC长d=2m,端点C距水面的高度h=1m..质量m=50kg的运动员从滑道起点A点无初速地自由滑下,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1,(cos37°=0.8,sin37°=0.6,运动员在运动过程中可视为质点,g取10 m/s2)求:(1)运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W;(2)运动员到达C点时的速度大小υ;(3)保持水平滑道端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B′C′ 位置时,运动员从滑梯平抛到水面的水平位移最大,求此时滑道B′C ′ 距水面的高度h′.
如图所示,在xOy坐标系中,两平行金属板AB、OD如图甲放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2 m,板间距离d=1 m,紧靠极板右侧有一荧光屏.两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示,变化周期为T=2×10-3 s,U0=103 V,t=0时刻一带正电的粒子从左上角A点,以平行于AB边v0=103 m/s的速度射入板间,粒子带电荷量为q=10-5 C,质量m=10-7 kg.不计粒子所受重力.求:(1)粒子在板间运动的时间;(2)粒子打到荧光屏上的纵坐标;(3)粒子打到荧光屏上的动能.