如图所示,固定的光滑圆弧轨道的半径为0.8m,点与圆心在同一水平线上,圆弧轨道底端点与圆心在同一竖直线上. 点离点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的点由静止释放,滑过点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,取10m/s2.(1)求物块从点下滑到点时速度的大小.(2)若物块从点下滑到传送带上后,又恰能返回到点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间.
某同学在观察红蜡块的运动的实验中,使玻璃管在水平方向匀速运动时发现红蜡块的运动轨迹是曲线。于是该同学留心观察并记录运动过程中A、B、C三个位置的相关数据。如图,A到B的距离,B到C的水平距离相等,且都为20cm,A和B位置的蜡块的高度差为12cm,B和C位置蜡块的高度差为28cm,已知玻璃管水平移动的速度为5cm/s,蜡块的质量为20g。试分析蜡块运动轨迹是曲线的原因。要想使蜡块的运动轨迹成为一条如图虚线所示的直线,试通过计算提出整改方案。
如图,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以角速度匀速转动时,球恰好对锥面无压力,此时绳的拉力是多少?角速度为多大?
如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L=1m,导轨平面与水平面成θ=30°角,上端连接阻值R=1.5Ω的电阻;质量为m=2kg、阻值r=0.5Ω的金属棒ab放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小为2.0T。现由静止释放金属棒,金属棒在下滑过程中始终与框架垂直,g=10m/s2求: (1)金属棒沿光滑平行金属导轨运行的最大速度 (2)当金属棒速度为4m/s时,金属棒的加速度是多少? (3)若从静止释放到金属棒速度达到最大这一过程中电阻R上产生焦耳热是0.75J,则金属棒沿金属框架下滑的距离是多少?
两块水平放置的金属板间的距离为d,用导线与一个匝线圈相连,线圈电阻为r,线圈中有竖直向上均匀变化的磁场,电阻R与金属板连接,如图所示。两板间有一个质量为m,电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态,当地的重力加速度为g。则线圈中的磁感应强度B的变化情况和其磁通量的变化率为多少?
如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈的长度ab=0.25 m,宽度bc=0.20 m,共有n=100匝,总电阻r=1.0 Ω,可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动.线圈处于磁感应强度B=T的匀强磁场中,与线圈两端相连的金属滑环上接一个额定电压为3.0 V的灯泡。当线圈以角速度7.2rad/s匀速转动时,小灯泡恰好能正常发光。求: (1)线圈转动时产生的感应电动势的最大值 (2)小灯泡的额定功率 (3)线圈以上述角速度转动一周过程中发电机产生的电能