如图所示,一质量为的物块A与直立轻弹簧的上端连接,弹簧的下端固定在地面上,一质量也为的物块B叠放在A的上面,A、B处于静止状态。若A、B粘连在一起,用一竖直向上的拉力缓慢提B,当拉力的大小为时,A物块上升的高度为L,此过程中,该拉力做的功为;若A、B不粘连,用一竖直向上的恒力作用在B上,当A物块上升的高度也为L时,A、B恰好分离。已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:(1)弹簧的劲度系数;(2)恒力的大小;(3)A与B分离时速度的大小。
(18分)如图所示,在xOy平面内,y轴左侧有一个方向竖直向下,水平宽度为L=×10-2 m,电场强度为E=1.0×104 N/C的匀强电场。在y轴右侧有一个圆心位于x轴上,半径r=0.01 m的圆形磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁场感应强度B=0.01 T,坐标为x0=0.04 m处有一垂直于x轴的面积足够大的荧光屏PQ,今有一带正电的粒子从电场左侧沿+x轴方向射入电场,穿过电场时恰好通过坐标原点,速度大小v=2×106 m/s,方向与x轴成30°斜向下。若粒子的质量m=1.0×10-20 kg,电荷量q=1.0×10-10 C,粒子重力不计,试求: (1)粒子射入电场时位置的纵坐标和初速度的大小; (2)粒子在圆形磁场中运动的最长时间; (3)若圆形磁场可以沿x轴移动,圆心O′在x轴上的移动范围为(0.01,+∞),由于磁场位置的不同,导致该粒子打在荧光屏上的位置也不同,试求粒子打在荧光屏上的范围。
(12分如图所示,MN是两块竖直放置的带电平行板,板内有水平向左的匀强电场,PQ是光滑绝缘的水平滑槽,滑槽从N板中间穿入电场。a、b为两个带等量正电荷的相同小球,两球之间用绝缘水平轻杆固连,轻杆长为两板间距的,杆长远大于球的半径,开始时从外面用绝缘轻绳拉着b球使a球靠近M板但不接触。现对轻绳施以沿杆方向的水平恒力拉着b球和a球由静止向右运动,当b球刚从小孔离开电场时,撤去拉力,之后a球也恰好能离开电场。求运动过程中b球离开电场前和离开电场后(a球还在电场中)轻杆中的弹力之比。不计两球间库仑力,球视为点电荷。
如图,用半径R=0.4m的电动滚轮在长薄铁板上表面压轧一道浅槽。薄铁板长L=2.8m、质量m=10kg。已知滚轮与铁板、铁板与工作台面间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1。铁板从一端放入工作台的砂轮下,工作时砂轮对铁板产生恒定的竖直向下的压力F=100N,在砂轮的摩擦作用下铁板由静止向前运动并被压轧出一浅槽。已知滚轮转动的角速度ω恒为5rad/s。求加工一块铁板需要多少时间?
一个质量m=64kg的人从墙上跳下,以v0=7m/s的速度着地,他着地时弯曲双腿,用了1s停下来,求地面对他的作用力是多大?(g=10m/s2)
如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F.此后,物体到达C点时速度为零.每隔0.2s通过传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据. 求:(1)恒力F的大小; (2)撤去外力F的时刻。