如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑圆轨道,在离B距离为的A点,用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力,然后沿半圆轨道运动到C处后,又正好落回到A点,求:(1)试推导小球在C点飞出时的速度表达式(用、、表示);(2)欲完成上述运动,当为何值时推力做的功最小?最小值为多少?(3)若水平恒力做的功与的关系如图所示,试求小球的质量和圆轨道半径。(取)
为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破,飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标(不计空气阻力),求: (1)炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离x; (2)击中目标时速度v的大小。
如图甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度—时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线,小型电动机功率在12s末达到额定功率Pm=4.5W,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,取g=10m/s2。求: (1)导体棒在0~12s内的加速度大小; (2)导体棒与导轨间的动摩擦因数和电阻R的阻值; (3)若已知0~12s内R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力F做的功。
如图所示的直角坐标系xOy中,x<0,y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上P点坐标为(-L,0),y轴上M点的坐标为(0,)。有一个带正电的粒子从P点以初速度v沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过M点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O。不计重力。求: (1)粒子在M点的速度v′; (2)C点与O点的距离xc; (3)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值。
如图所示,一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子,从A点射入宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场,MN、PQ为该磁场的边界线,磁场方向垂直于纸面向里,带电粒子射入时的初速度方向与下边界成θ=45°,且粒子恰好没有从MN边界射出,不计粒子所受重力,求该带电粒子初速度v0。
如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10m/s2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求: (1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大? (2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何? (3)若物体乙的质量m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?