(9分) 杭州市民吴菊萍徒手勇救小妞妞,被誉为“最美妈妈”。 设妞妞的质量m =10kg,从离地h1 ="21.5" m高的阳台掉下,在妞妞开始掉下时,吴菊萍立刻奔跑到达妞妞的正下方,站立着张开双臂在距地面高度为h2 =1.5m处接到妞妞,缓冲到地面时速度恰好为零。空气阻力不计,取g =10m/s2。求:(1)妞妞在被接到前下落的时间t1 ;(2)在缓冲过程中吴菊萍对妞妞做的功W和吴菊萍对妞妞的平均作用力F的大小。
如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ = 370,半径r = 2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E = 2×105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m = 5×10-2kg、电荷量q =+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。(1)求弹簧枪对小物体所做的功;(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如1所示。考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t = 0时由静止开始上升,a - t图像如图2所示。电梯总质最m = 2.0× kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。 (1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2; (2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示a - t图像,求电梯在第1s内的速度改变量△v1和第2s末的速率v2; (3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p:再求在0~11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g=10m/s2求:(1)物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数:(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.
如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。