如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长。电阻不计的平行金属导轨相距1m,导轨平面与水平面成370角,下端连接阻值为R的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg。电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。求:(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻消耗的功率为,求该速度的大小;(3)在上问中,若,金属棒中的电流方向到,求磁感应强度的大小与方向。(取 ,,)
在距地面10m高处,以10m/s的初速度抛出一个质量为1kg的物体,已知初速度方向与水平方向成37°仰角。以地面为重力势能的参考平面,取g=10m/s2。求: ⑴抛出瞬间物体的机械能是多少? ⑵若不计空气阻力,自抛出到最高点,重力对物体做功为多少? ⑶若物体落地时的速度大小为16m/s,飞行过程中物体克服阻力做的功是多少?
如图所示,A为位于一定高度处的质量为m的小球,B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子,盒子足够长,且M = 2m,盒子与地面间的动摩擦因数=0.2.盒内存在着某种力场,每当小球进入盒内,该力场将同时对小球和盒子施加一个大小为F=Mg、方向分别竖直向上和向下的恒力作用;每当小球离开盒子,该力F同时立即消失.盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行.取重力加速度g=10m/s2,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求: (1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间; (2)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证小球始终不与盒子接触; (3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程.
如图所示,遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”,比赛要求:赛车从起点出发,沿水平直轨道运动,在B点飞出后越过“壕沟”,落在平台EF段。已知赛车的额定功率=10.0W,赛车的质量m=1.0kg,在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N,AB段长L=10.0m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计,忽略空气阻力,g取10m/s2. (1)若赛车在水平直轨道上能达到最大速度,求最大速度vm的大小; (2)要越过壕沟,求赛车在B点最小速度v的大小; (3)若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s,且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛,求赛车在AB段通电的最短时间t.
宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求: (1)线的拉力; (2)该星球表面的重力加速度; (3)该星球的第一宇宙速度; (4)该星球的密度.
如图甲所示,一固定的粗糙斜面的倾角为37°,一物块m=5kg在斜面上,若用F=50N的力沿斜面向上推物块,物块能沿斜面匀速上升,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8. (1)求物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)若将F改为水平向右推力(如图乙),则为多大时才能使物块沿斜面匀速运动。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)