如图,小杯里盛有的水,水和杯的质量共1.5kg,用绳子系住小杯在竖直平面内做“水流星”表演,转动半径为1m, g取10m/s2,求:(结果可用根式表示)(1) 为使小杯经过最高点时水不流出, 在最高点时最小速率是多少? (2) 当水杯在最高点速率V1=5m/s时,在最高点时,绳的拉力是多少?(5分(3)若水杯在最低点速率V2=10m/s时,在最低点时,绳的拉力大小是多少?
如图所示,质量为M的木框内静止在地面上,劲度系数为k的轻质弹簧一端固定于木框,一质量为m的小球放在该弹簧上,让小球在同一条竖直线上作简谐运动,在此过程中木框始终没有离开地面。若使小球始终不脱离弹簧,则:(1)小球的最大振幅A是多大?(2)在这个振幅下木框对地面的最大压力是多少?(3)在这个振幅下弹簧的最大弹性势能是多大?
如图所示,两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为,导轨间距为l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上。如图所示,将甲、乙两阻值相同,质量均为m的相同金属杆放置在导轨上,甲金属杆处在磁场的上边界,甲、乙相距l。从静止释放两金属杆的同时,在金属杆上施加一个沿着导轨的外力,使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动,且加速度大小以,乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动。 (1)求每根金属杆的电阻R为多少?(2)从刚释放金属杆时开始计时,写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F随时间t的变化关系式,并说明F的方向。(3)若从开始释放到两杆到乙金属杆离开磁场,乙金属杆共产生热量Q,试求此过程中外力F对甲做的功。
如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看做重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求此h的值。(取g=10m/s2)
如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内,存在两个大小均为E的匀强电场I和II,两电场的边界均是边长为L的正方形(不计粒子所受重力,已知电子的质量为m,电量为e)。(1) 在该区域AB边的中点处由静止释放电子,电子离开匀强电场I的时间t和速率v0 。(2)在该区域AB边的中点处由静止释放电 子,求电子离开ABCD区域的位置坐标;(3)在电场I区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置坐标;
如图所示,电源E恒定电压12V,定值电阻 ,电动机M的内电阻为,当开关s闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的读数为。若电动机除了内电阻外不计其他损耗。求:(1)电动机输出的机械功率P1.(2)电路消耗的总功率P。