(16分)小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。⑴求匀强电场的电场强度;⑵若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式;⑶若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。
某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S,比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小a的加速度从静止开始做匀加速运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶级保持球拍的倾角为θ0 ,如题25图所示。设球在运动过程中受到的空气阻力与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g ⑴空气阻力大小与球速大小的比例系数k ⑵求在加速跑阶段球拍倾角θ随球速v变化的关系式 ⑶整个匀速跑阶段,若该同学速率仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力的变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件。
如图甲所示,质量M =" 1" kg的薄木板静止在水平面上,质量m =" 1" kg的铁块静止在木板的右端,可视为质点。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与水平面间的动摩擦因数μ1 = 0.05,铁块与木板之间的动摩擦因数μ2 = 0.2,取g =" 10" m/s2。现给铁块施加一个水平向左的力F。 (1)若力F恒为 4 N,经过时间1 s,铁块运动到木板的左端,求木板的长度; (2)若力F从零开始逐渐增加,且铁块始终在木板上没有掉下来。试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象。
在倾角为37°的斜面上,从A点以6m/s的速度水平抛出一小球,小球落在B点,如图所示,求小球刚落到斜面时的速度方向,AB两点间距离和小球在空中飞行时间。(g=10m/s)
如图所示,一个人用与水平方向成= 300角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为=0.40.求: (1)推力F的大小; (2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成300角斜向上去拉这个静止的箱子,如图(b)所示,拉力作用2.0 s后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10 m/s2).
如图所示,质量为m可看作质点的小球从静止开始沿斜面由A点滑到B点后,进入与斜面圆滑连接的竖直圆弧管道,管道出口为C,圆弧半径R=15cm,AB的竖直高度差h=35cm.在紧靠出口C处,有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒(不计筒皮厚度),筒上开有小孔D,筒旋转时,小孔D恰好能经过出口C处.若小球射出C口时,恰好能接着穿过D孔,并且还能再从D孔向上穿出圆筒,小球返回后又先后两次向下穿过D孔而未发生碰撞.不计摩擦和空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,问: (1)小球到达C点的速度vc为多少? (2)圆筒转动的最大周期T为多少? (3)在圆筒以最大周期T转动的情况下,要完成上述运动圆筒的半径r必须为多少?