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,左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L,左导轨与水平面夹30°角,右导轨与水平面夹60°角,左右导轨上端用导线连接。导轨空间内存在匀强磁场,左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下,磁感应强度大小为B的磁场中。右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上,磁感应强度大小也为B的磁场中。质量均为m的导杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上,已知两导杆与两侧导轨间动摩擦因数均为μ=,回路电阻恒为R,若同时无初速释放两导杆,发现cd沿右导轨下滑距离时,ab杆才开始运动。(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。 (1)试求ab杆刚要开始运动时cd棒的速度 (2)以上过程中,回路中共产生多少焦耳热? (3)cd棒的最终速度为多少?
如图所示的装置中,轻绳将A、B相连,B置于光滑水平面上,人用拉力使B以匀速的由P运动到Q,P、Q处绳与竖直方向的夹角分别为α1=37°,α2=53°.滑轮离光滑水平面高度=2.4m,已知=10,=20,不计滑轮质量和摩擦,求在此过程中拉力F做的功(取sin37°=0.6,sin53°=0.8.取)
(原创)如图所示,粗糙程度均匀的固定绝缘平板下方O点有一电荷量为+Q的固定点电荷。一质量为m,电荷量为-q的小滑块以初速度v0从P点冲上平板,到达K点时速度恰好为零。已知O、P相距L,连线水平,与平板夹角为。O、P、K三点在同一竖直平面内且O、K相距也为L,重力加速度为g,静电力常量为k,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小滑块初速度满足条件。 (1)若小滑块刚冲上P点瞬间加速度为零,求小滑块与平板间滑动摩擦系数; (2)求从P点冲到K点的过程中,摩擦力对小滑块做的功; (3)满足(1)的情况下,小滑块到K点后能否向下滑动?若能,给出理由并求出其滑到P点时的速度;若不能,给出理由并求出其在K点受到的静摩擦力大小。
(原创)如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M=3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度向右匀速行驶。突然,小车因撞到正前方固定障碍物,速度立即变为零,小球以v0为初速度开始在竖直平面内做圆周运动。当小球第一次到达最高点时,地面对车的支持力恰好为零。已知在此过程中,小车一直未动,重力加速度为g。求: (1)小车与障碍物碰撞后瞬间,轻绳上的拉力大小; (2)小球第一次到最高点时的速度大小; (3)小球从最低点到第一次到达最高点过程中,克服空气阻力做的功。
平行正对极板A、B间电压为U0,两极板中心处均开有小孔。平行正对极板C、D长均为L,板间距离为d,与A、B垂直放置,B板中心小孔到C、D两极板距离相等。现有一质量为m,电荷量为+q的粒子从A板中心小孔处无初速飘入A、B板间,其运动轨迹如图中虚线所示,恰好从D板的边沿飞出。该粒子所受重力忽略不计,板间电场视为匀强电场。 (1)指出A、B、C、D四个极板中带正电的两个极板; (2)求出粒子离开B板中心小孔时的速度大小; (3)求出C、D两极板间的电压。