中国女子冰壶队近年来在国际比赛中取得了令人鼓舞的成绩。如图是冰壶赛道的简易图,A点表示发球点,B为释放点,C为对方的营垒中心。假如比赛时队员从A点对冰壶施加一个恒定的推力,使冰壶从静止开始运动,到B点时撤掉推力,冰壶靠惯性继续前进,直到停在对方的营垒中心C。设A、C间距离为x=52m,冰壶与地面间的动摩擦因数μ=0.1,冰壶的质量为m=20kg,我方运动员对冰壶施加的推力F=52N,求:(g取10m/s2)(1)冰壶在力F作用过程中发生位移xl的大小;(2)撤去力F后冰壶继续滑动的时间t。
如图甲所示,固定在水平桌边上的“ ”型平行金属导轨足够长,倾角为53º,间距L=2m,电阻不计;导轨上两根金属棒ab、cd的阻值分别为R1=2Ω,R2=4Ω,cd棒质量m1=1.0kg,ab与导轨间摩擦不计,cd与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个导轨置于磁感应强度B=5T、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中。现让ab棒从导轨上某处由静止释放,当它刚要滑出导轨时,cd棒刚要开始滑动;g取10m/s2,sin37 º ="cos53" º =0.6,cos37 º =" sin53" º =0.8。 (1)在乙图中画出此时cd棒的受力示意图,并求出ab棒的速度; (2)若ab棒无论从多高的位置释放,cd棒都不动,则ab棒质量应小于多少? (3)假如cd棒与导轨间的动摩擦因数可以改变,则当动摩擦因数满足什么条件时,无论ab棒质量多大、从多高位置释放,cd棒始终不动?
如图甲所示,一滑块随足够长的水平传送带一起向右匀速运动,滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。一质量m=0.05kg的子弹水平向左射入滑块并留在其中,取水平向左的方向为正方向,子弹在整个运动过程中的v-t图象如图乙所示,已知传送带的速度始终保持不变,滑块最后恰好能从传送带的右端水平飞出,g取10m/s2。(1)求滑块的质量;(2)求滑块向左运动过程中与传送带摩擦产生的热量;(3)若滑块可视为质点且传送带与转动轮间不打滑,则转动轮的半径R为多少?
如图所示,在x轴上方的空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.许多相同的离子,以相同的速率v,由O点沿纸面向各个方向(y>0)射入磁场区域。不计离子所受重力及离子间的相互影响。图中曲线表示离子运动的区域边界,其中边界与y轴交点为M,边界与x轴交点为N,且OM=ON=L。(1)求离子的比荷q/m;(2)某个离子在磁场中运动的时间为,求其射出磁场的位置坐标和速度方向。
如图甲所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置,其宽度L=1 m,一匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40 Ω的电阻,质量为m=0.01 kg、电阻为r=0.30 Ω的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金属棒ab由静止开始下滑,下滑过程中ab始终保持水平,且与导轨接触良好,其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g取10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)。(1)判断金属棒两端a、b的电势高低;(2)求磁感应强度B的大小;(3)在金属棒ab从开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量。
如图,固定在水平面上组合轨道,由光滑的斜面、光滑的竖直半圆(半径R=2.5m)与粗糙的水平轨道组成;水平轨道动摩擦因数μ=0.25,与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从斜面上A处静止开始滑下,并恰好能到达半圆轨道最高点D,且水平抛出,落在水平轨道的最左端B点处。不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失,g取10m/s2。求:(1)小球出D点的速度v;(2)水平轨道BC的长度x;(3)小球开始下落的高度h。