(18分) 如图所示,绝缘水平面上相距=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场,质量=0.1kg、带电量=+1×的滑块 (视为质点) 以=4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域,滑块与水平面间的动摩擦因数=0.4,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10m/)(1)如果滑块不能离开电场区域,电场强度的取值范围多大。 (2)如果滑块能离开电场区域,请计算并讨论后在坐标中画出电场力对滑块所做的功与电场力的关系图象。
质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图所示,经一段时间后撤去F。为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间(g取10 m/s2)。
如图所示,一个氢气球重16N,空气对它的浮力为22N,由于受到水平风力的作用,使系氢气球的绳子和地面的夹角θ=600,由此可求:(1)绳子的拉力;(2)水平风力。
(12分) 在水平地面上有一质量为2kg的物体,在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为,方向不变,该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示.(g取10m/s2)求:(1)求前10s内物体的位移大小;(2)物体受到的拉力F的大小;(3)物体与地面之间的动摩擦因数.
如图所示,竖直平面直角坐标系中,一半径为R的绝缘光滑管道位于其中,管道圆心坐标为(0,R),其下端点与x轴相切于坐标原点,其上端点与y轴交于C点,坐标为(0,2R)。在第二象限内,存在水平向右、范围足够大的匀强电场,场强大小为。在x≥R,y≥0范围内,有水平向左、范围足够大的匀强电场,场强大小为。现有一与x轴正方向夹角为450,足够长的绝缘斜面位于第一象限的电场中,斜面底端坐标为(R,0)。x轴上0≤x≤R范围内是水平光滑轨道,左端与管道下端相切,右端与斜面底端平滑连接。有一质量为m,带电量为+q的小球,从静止开始,由斜面上某点A下滑,通过水平光滑轨道(不计转角处能量损失),从管道下端点B进入管道(小球直径略小于管道内径,不计小球的电量损失)。试求:(1)小球至少从多高处滑下,才能到达管道上端点C?要求写出此时小球出发点的坐标。(2)在此情况下,小球通过管道最高点C受到的压力多大?方向如何?
如图所示,固定在水平地面上的斜面,倾角为450,斜面上AB两点之间长L=2m。在斜面下端C点固定有一个与斜面垂直的挡板。一劲度系数为k=N/m的轻质弹簧,下端固定在挡板上,上端位于图中B点,处于原长状态。质量为m=1kg,大小不计的滑块,从斜面的最高点A沿斜面由静止开始下滑。滑块沿斜面下滑到B点时与弹簧开始接触,整个过程弹簧都在弹性限度内。已知滑块与斜面AB段之间的动摩擦因数为,BC段之间不存在摩擦力。不计滑块与弹簧接触时的能量损失,忽略空气阻力。弹簧弹性势能Ep,x为弹簧的形变量,重力加速度g=10m/s2。试求:(1)滑块从开始运动到第一次速度变为零时,弹簧的最大压缩量为多少?(2)计算从A处静止出发开始,到滑块与弹簧发生第n次接触的过程中在AB段运动通过的总路程?(3)最终滑块在AB段运动通过的总路程为多少?