(16分)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径R=15m的四分之一圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央,一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍,试求:⑴高度H的大小;⑵讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由;⑶小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小和方向。
如图所示,质量为M=1 kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量为m=0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0=3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板向前滑动。已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,木板足够长。求: (1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力f的大小和方向; (2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面加速度a1的大小; (3)滑块与木板A达到的共同速度v的大小。
如图所示,倾角为α的光滑斜面体上有一个小球被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上。已知斜面体和小球组成的装置可沿水平方向向左或向右做直线运动。重力加速度为g,求: (1)要使小球对斜面恰无压力时斜面体运动的加速度a1; (2)要使小球对细绳恰无拉力时斜面体运动的加速度a2。
如图所示,质量m1=50kg的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引质量的物体A,当绳与水平方向成θ=60°角时,物体处于静止状态。不计滑轮与绳的摩擦,取g=10m/s2,求地面对人的支持力N和摩擦力f。
一物体从离地h =80m高处下落做自由落体运动。g取10m/s2,求: (1)物体下落的总时间t; (2)物体落地速度v的大小; (3)下落最后2s内的位移x2的大小。
如图甲所示,在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向。第二象限内有一水平向右的场强为E1的匀强电场,第一、四象限内有一正交的场强为E2竖直向上的匀强电场和磁感应强度为B的匀强交变磁场,匀强磁场方向垂直纸面。从A点以v0=4m/s竖直向上射出一个比荷为的带正电的小球(可视为质点),并以v1=8m/s的速度从y轴上的C点水平向右进入第一象限,且在第一象限内刚好沿圆弧作圆周运动。取小球从C点进入第一象限的时刻为t=0,磁感应强度按图乙所示规律变化(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向),g="10" m/s2。求: (1)小球从A点运动到C点的时间t1和匀强电场E2的场强; (2)x轴上有一点D,OD=OC,若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴且沿x轴正方向通过D点,求磁感应强度B0和磁场的变化周期T0。