如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,MN为半径、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面,该曲面为在竖直面内截面半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N,M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点,水平飞出后落到PQ上的S点,取g =10m/s2。求:(1)小球到达N点时速度的大小;(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能的大小;(3)钢珠落到圆弧PQ上S点时速度的大小。
如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。(取=0.8,=0.6,g=10m/s2)。
(9分) 如图,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5cm的A点由静止释放,同时小球乙自C点以速度v0=0.4m/s沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离为L.甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,甲释放后经过t=1s刚好追上乙,求C点与斜面底端B处的距离为L.(g=10 m/s2)
如图甲所示,两平行金属板长度l不超过0.2 m,两板间电压U随时间t变化的图象如图乙所示。在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B =0.01 T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO’方向。磁场边界MN与中线OO’垂直。已知带电粒子的比荷q/m=108C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计。 (1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度看作是恒定的。请通过计算说明这种处理能够成立的理由;(2)设t=0.1 s时刻射人电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射人磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断d的大小是否随时间变化?若不变,证明你的结论;若变化,求出d的变化范围。
如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球.现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,已知O点到斜面底边的距离sOC=L,求: (1)小球通过最高点A时的速度vA.(2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力.(3)小球运动到A点或B点时细线断裂,小球滑落到斜面底边时到C点的距离若相等,则l和L应满足什么关系?
(15分)建筑工地上常用升降机将建材从地面提升到需要的高度.某次提升建材时,研究人员在升降机底板安装了压力传感器,可以显示建材对升降机底板压力的大小.已知建材放上升降机后,升降机先静止了t0=1s,然后启动,7s末刚好停止运动,在这7s内压力传感器的示数如图所示.当地重力加速度g取10m/s2.求(1)整个过程中升降机的最大速度及整个过程中建材上升的高度h.;(2)在5s~7s内压力传感器的示数F。