如图所示,在直角坐标xOy平面y轴左侧(含y轴)有一沿y轴负向的匀强电场,一质量为m,电量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度沿x轴正向进入电场,从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角,Q点坐标为(0,-d),在y轴右侧有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场区域(图中未画出),磁场磁感应强度大小,粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场.不计粒子重力,求:(1)电场强度大小E;(2)如果有界匀强磁场区域为半圆形,求磁场区域的最小面积;(3)粒子从P点运动到O点的总时间.
如图所示,质量为m的滑块可沿竖直平行轨道上下运动(图中轨道未画出),在滑块正下方置一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧上端固定一质量为m的顶板。现在让滑块从距离弹簧顶板h高处由静止落下,与顶板碰撞并粘连在一起,滑块、顶板与轨道间的摩擦均忽略不计,在整个过程中弹簧始终处于弹性限度内。求: (1)滑块与顶板碰撞后的共同速度; (2)滑块与顶板碰撞后继续下落过程中的最大速度。已知弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量的关系为。
跳台滑雪起源于挪威,1860年挪威德拉门地区的两位农民在奥斯陆举行的首届全国滑雪比赛上表演了跳台飞跃动作,后逐渐成为一个独立的项目并得到推广。如图为一跳台的示意图,运动员从雪道的最高点A由静止开始滑下,不借助其他器械,沿雪道滑到跳台B点后,沿与水平方向成30°角斜向左上方飞出,最后落在斜坡上C点。已知A、B两点间高度差为4m,B、C点两间高度为13m,运动员从B点飞出时速度为8m\s,运动员连同滑雪装备总质量为60kg。不计空气阻力,g=10m/s2。求 (1)从最高点A滑到B点的过程中,运动员克服摩擦力做的功; (2)运动员落到C点时的速度; (3)离开B点后,在距C点多高时,运动员的重力势能等于动能。(以C点为零势能参考面)
AB是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求: (1)小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向; (2)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
质量为M的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在般头和船尾。现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中。求小孩b跃出后小船的速度。
如图所示,质量为m=2kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求: (1)求2s内重力做的功: (2)第2s末重力的瞬时功率。