(15分) 如图所示为半径R=0.50m的四分之一圆弧轨道,底端距水平地面的高度h=0.45m。一质量m=1.0kg的小滑块从圆弧轨道顶端A由静止释放,到达轨道底端B点的速度v = 2.0m/s。忽略空气的阻力。取g=10m/s2。求:(1)小滑块在圆弧轨道底端B点受到的支持力大小FN;(2)小滑块由A到B的过程中,克服摩擦力所做的功W;(3)小滑块落地点与B点的水平距离x。
如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放,求: (1)小球滑到最低点B时,小球速度v的大小; (2)小球刚到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小; (3)小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰达最高点D,D到地面的高度为h(已知h<R),则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.
在5m高处以10m/s的速度水平抛出一小球,不计空气阻力,g取10m/s2,求: (1)小球在空中运动的时间; (2)小球落地时的速度大小; (3)小球落地点与抛出点之间的水平距离.
一质量m=10kg的物体静止在水平面上,在F=20N的水平恒力作用下开始运动.取g=l0m/s2,则: (1)若水平面光滑,求物体的加速度大小; (2)若水平面光滑,求物体2s末的速度大小; (3)若水平面粗糙,且物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1,求物体的加速度大小.
如图甲所示,光滑绝缘水平面上,磁感应强度B=2T的匀强磁场以虚线MN为左边界,MN的左侧有一质量m=0.1kg,bc边长L1=0.2m,电阻R=2Ω的矩形线圈abcd.t=0时,用一恒定拉力F拉线圈,使其由静止开始向右做匀加速运动,经过时间1s,线圈的bc边到达磁场边界MN,此时立即将拉力F改为变力,又经过1s,线圈恰好完全进入磁场.整个运动过程中,线圈中感应电流i随时间t变化的图象如图乙所示. (1)求线圈bc边刚进入磁场时的速度v1和线圈在第ls内运动的距离x; (2)写出第2s内变力F随时间t变化的关系式; (3)求出线圈ab边的长度L2.
如图所示,一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场,在ad边中点O,方向垂直磁场向里射入一速度方向跟ad边夹角θ=30°、大小为v0的带正电粒子,已知粒子质量为m,电量为q,ad边长为L,ab边足够长,粒子重力不计,求: (1)粒子能从ab边上射出磁场的v0大小范围. (2)如果带电粒子不受上述v0大小范围的限制,求粒子在磁场中运动的最长时间.