(14分)如图所示,在游乐场的滑冰道上有甲、乙两位同学坐在冰车上进行游戏。当甲同学从倾角为θ=300的光滑斜面冰道顶端A自静止开始自由下滑时,与此同时在斜面底部B处的乙同学通过冰钎作用于冰面从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速运动。设甲同学在整个运动过程中无机械能变化,两人在运动过程中可视为质点,则(1)为避免两人发生碰撞,乙同学运动的加速度至少为多大?(2)若斜面冰道AB的高度为5m,乙同学的质量为60kg。则乙同学在躲避甲同学的过程中最少做了多少功?
如图,轻直杆AB长为2m,两端各连着一个质量为1kg的小球,直杆绕着O点以ω=8rad/s逆时针匀速转动,AO=1.5m,A轨迹的最低点时恰好与一个直角斜面体的顶点相切,斜面的底角为37°和53°,取g=10m/s2, (1)当A球通过最低点时,求B球对直杆的作用力; (2)若当A球通过最低点时,两球脱离轻杆(不影响两球瞬时速度,此后两球不受杆影响),此后B球恰好击中斜面底部,且两球跟接触面碰后不反弹,试求B在空中飞行的时间; (3)在(2)的情形下,求两球落点间的距离。
两条金属导轨上水平放置一根导电棒ab,处于竖直向上的匀强磁场中,如图所示,导电棒质量为1.2kg,长1m。当导电棒中通入3A电流时,它可在导轨上匀速滑动,若电流强度增大为5A时,导电棒可获得2m/s2的加速度,求装置所在处的磁感强度的大小。
如图所示,质量M=kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=kg的小球相连。今用跟水平方向成α=300角的力F=N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2。求: (1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ; (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ。
一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图。求:(g取10m/s2) (1)滑块冲上斜面过程中加速度大小;(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
在真空中,电子(质量为m,电荷量为e)连续射入相距为d的两平行金属板之间.两板不带电时,电子将沿与两板等距离的中线射出,通过两板的时间为T,如图(a)所示.现在极板上加一个如图(b)所示变化的电压,变化的周期也为T,电压最大值U0.若加电压后,电子均能通过板间而不碰极板,求这些电子离开电场时,垂直于两板方向的最大位移和最小位移各为多少?