(13分)2012年2月23日凌晨,第18届国际泳联跳水世界杯赛男子3米板决赛结束,中国选手包揽冠、亚军,其中奥运冠军何冲以总成绩553.35分成功卫冕.如图所示是他在跳台上腾空而起的英姿,到达最高点时他的重心离台面的高度为1 m,当他下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,这时他的重心离水面也是1 m.设他静止站在台面上时重心距台面的高度为0.8 m,重力加速度g=10 m/s2,问:(1)他的起跳速度约是多大? (2)从起跳到入水(手掌触水)共需多长时间?
如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度为h0,小球的质量为m,抛出点与球框的水平距离始终为L,忽略空气阻力。 (1)小球距地面高为H0处水平抛出落入球框,求此过程中小球重力势能的减少量; (2)若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中,试推导小球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系; (3)为防止球入框时弹出,小明认为球落入球框时的动能越小越好。那么,它应该从多高处将球水平抛出,可以使小球入框时的动能最小?并求该动能的最小值。
如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,细线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于静止状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为,则 (1)绳中拉力为多少? (2)两小球的质量比为多少
如图所示,小菲在超市里推车购物,若小车和货物的总质量为10kg,小车在水平推力的作用下由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,加速度大小为0.5m/s2,小车运动了4s,小车运动中所受的阻力恒为2N,求: (1)推力的大小; (2)4s末小车的速度大小; (3)4s后撤销推力,小车还能向前运动多远。
(20分)如图所示,在y轴的右侧存在磁感应强度为B的方向垂直纸面向外的匀强磁场,在x轴的上方有一平行板式加速电场。有一薄绝缘板放置在y轴处,且与纸面垂直。现有一质量为m、电荷量为q的粒子由静止经过加速电压为U的电场加速,然后以垂直于板的方向沿直线从A处穿过绝缘板,而后从x轴上的D处以与x轴负向夹角为30°的方向进入第四象限,若在此时再施加一个电场可以使粒子沿直线到达y轴上的C点(C点在图上未标出)。已知OD长为l,不计粒子的重力.求: (1)粒子射入绝缘板之前的速度 (2)粒子经过绝缘板时损失了多少动能 (3)所加电场的电场强度和带电粒子在y轴的右侧运行的总时间.
一足够长的水平传送带以恒定的速度运动,现将质量为M =2.0kg的小物块抛上传送带,如图甲所示。地面观察者记录了小物块抛上传送带后内的速度随时间变化的关系,以水平向右的方向为正方向,得到小物块的v-t 图像如图乙所示。取。 (1)指出传送带速度的大小和方向; (2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ; (3)计算0-6s内传送带对小物块做的功; (4)计算0-6s内由于物块与传送带摩擦产生的热量。