如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A,一质量为m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点,求(1)小球到达A点的速度;(2)通过计算判断小球能否到达B点;(3)若小球能到达B点,求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2)。若小球不能到达B点,为了使小球能从C点到达B点,小球在C点的初速度至少为多少?
如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面底端与车C的上表面平滑相接,在圆弧面上有一滑块A,其质量mA=2kg,在距车的水平面高h=1.25m处由静止下滑,车C的质量为mC=6kg.在车C的左端有一质量mB=2kg的滑块B,滑块B与A均可视作质点,滑块A与B碰撞后立即粘合在一起共同运动,最终没有从车C上滑落.已知滑块A、B与车C的动摩擦因数均为μ=0.5,车C与水平面间的摩擦忽略不计,取g=10m/s2.求:(1)滑块A滑到圆弧面底端时的速度大小;(2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度大小;(3)车C的最短长度.
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef,水平放置且相距L,在其左端各固定一个半径为r的四分之三金属光滑圆环,两圆环面平行且竖直.在水平导轨和圆环上各有一根与导轨垂直的金属杆,两金属杆与水平导轨、金属圆环形成闭合回路,两金属杆质量均为m,电阻均为R,其余电阻不计.整个装置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当用水平向右的恒力F=mg拉细杆a,达到匀速运动时,杆b恰好静止在圆环上某处,试求:(1)杆a做匀速运动时,回路中的感应电流;(2)杆a做匀速运动时的速度;(3)杆b静止的位置距圆环最低点的高度.
如图21所示,在直角坐标系xoy的第一、四象限区域内存在边界平行y轴的两个有界的匀强磁场:垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ、垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。O、M、P、Q为磁场边界和x轴的交点,;在第三象限存在沿y轴正向的匀强电场。一质量为带电量为的带电粒子从电场中坐标为()的点以速度沿+x方向射出,恰好经过原点O处射入区域Ⅰ又从M点射出区域Ⅰ(粒子的重力不计)。(1)求第三象限匀强电场场强E的大小;(2)求区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度B的大小;(3)若带电粒子能再次回到原点O,问区域Ⅱ内磁场的宽度至少为多少?粒子两次经过原点O的时间间隔为多少?
如图20所示,足够长的粗糙斜面与水平面成放置,在斜面上虚线和与斜面底边平行,且间距为,在围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为;现有一质量为,总电阻为,边长也为的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置PQ边与重合,现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动,当金属线圈从最高点返回到磁场区域时,线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为,不计其他阻力,求:(取,)(1)线圈向下返回到磁场区域时的速度;(2)线圈向上离开磁场区域时的动能;(3)线圈向下通过磁场过程中,线圈电阻上产生的焦耳热。
一个质量为1500 kg行星探测器从某行星表面竖直升空,发射时发动机推力恒定,发射升空后8 s末,发动机突然间发生故障而关闭;如图19所示为探测器从发射到落回出发点全过程的速度图象;已知该行星表面没有大气,不考虑探测器总质量的变化;求:(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度;(2)探测器落回出发点时的速度;(3)探测器发动机正常工作时的推力。