一个质量为m=2kg的铅球从离地面H=2m高处自由落下,落入沙坑中h=5cm深处,如图所示,求沙子对铅球的平均阻力。(g取10m/s2)
为了获得一束速度大小确定且方向平行的电子流,某人设计了一种实验装置,其截面图如题9图所示。其中EABCD为一接地的金属外壳。在A处有一粒子源,可以同时向平行于纸面的各个方向射出大量的速率不等的电子。忽略电子间的相互作用力,这些电子进入一垂直于纸面向里的圆形区域匀强磁场后,仅有一部分能进入右侧的速度选择器MNPQ。已知圆形磁场半径为R;速度选择器的MN和PQ板都足够长,板间电场强度为E(图中未画出电场线),匀强磁场垂直于纸面向里大小为B2,电子的电荷量大小为e,质量为m。调节圆形区域磁场的磁感应强度B1的大小,直到有电子从速度选择器右侧射出。求:(1)速度选择器的MN板带正电还是负电?能从速度选择器右侧射出的电子的速度大小、方向如何?(2)是否所有从粒子源A处射出并进入磁场的速度大小为(1)问中的电子,最终都能从速度选择器右侧射出?若能,请简要证明,并求出圆形磁场的磁感应强度B1的大小;若不能,请说明理由。(不考虑电子“擦”到金属板的情形以及金属板附近的边界效应)(3)在最终能通过速度选择器的电子中,从圆形区域磁场出射时距AE为的电子在圆形磁场中运动了多长时间?
如图1所示,一质量为m的滑块(可视为质点)沿某斜面顶端A由静止滑下,已知滑块与斜面间的动摩擦因数和滑块到斜面顶端的距离的关系如图2所示。斜面倾角为37°,长为L。有一半径的光滑竖直半圆轨道刚好与斜面底端B相接,且直径BC与水平面垂直,假设滑块经过B点时没有能量损失。当滑块运动到斜面底端B又与质量为m的静止小球(可视为质点)发生弹性碰撞(已知:,)。求:(1)滑块滑至斜面底端B时的速度大小;(2)在B点小球与滑块碰撞后小球的速度大小;(3)滑块滑至光滑竖直半圆轨道的最高点C时对轨道的压力。
某同学做了用吹风机吹物体前进的一组实验,吹风机随物体一起前进时,让出气口与该物体始终保持恒定距离,以确保每次吹风过程中吹风机对物体施加的水平风力保持恒定。设物体A和物体B的质量关系。在水平桌面上画等距的三条平行于桌子边缘的直线1、2、3,如图所示。空气和桌面对物体的阻力均忽略不计。(1)用同一吹风机将物体按上述要求吹动A、B两物体时,获得的加速度之比;(2)用同一吹风机将物体A从第1条线由静止吹到第2条线,又将物体B从第1条线由静止吹到第3条线。求这两次A、B物体获得的速度之比。
如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0="5" m/s沿水平地面向右匀速运动。现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块。(取g=10m/s2)试问:(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?(2)最终木板上放有多少块铁块?
如图所示,水平传送带AB的右端与在竖直面内的用内径光滑的钢管弯成的“9”形固定轨道相接,钢管内径很小。传送带的运行速度v0=4.0m/s,将质量m=1kg的可看做质点的滑块无初速地放在传送带的A端。已知传送带长度L= 4.0 m,离地高度h=0.4 m,“9”字全髙H= 0.6 m,“9”字上半部分3/4圆弧的半径R=0.1m,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10 m/s2,试求:(1)滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间;(2)滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力;(3)滑块从D点抛出后的水平射程。