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。
要求摩托车由静止开始在尽量短的时间内走完一段直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在弯道上行驶时车速不能太快,以免因离心作用而偏出车道。求摩托车在直道上行驶所用的最短时间。有关数据见表格。某同学是这样解的:要使摩托车所用时间最短,应先由静止加速到最大速度v1=40m/s,然后再减速到v2=20m/s, t = t1 + t2你认为这位同学的解法是否合理?若合理,请完成计算;若不合理,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
如图所示,质量为m=10kg的两个完全相同的物块A、B(之间用轻绳水平相连)放在水平地面上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为100N的拉力F作用下,以大小为v0=4.0m/s的速度向右做匀速直线运动,求剪断轻绳后物块A沿水平面滑行的距离。
如图所示,某空间有一竖直向下的匀强电场,电场强度E,一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中,在金属板的正上方高度h的a处有一粒子源,盒内粒子以v0的初速度向水平面及以下的各个方向均匀释放质量为m,电荷量为q的正电粒子,粒子最终落在金属板b上。求:(要求考虑粒子重力,阻力不计,已知重力加速度g)d粒子源所在处a点的电势;带电粒子打在金属板上时的动能;从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积);若使带电粒子打在金属板上的范围增大,可以通过改变哪些物理量来实现?(答两种即可)
如图所示,水平向右的匀强电场场强为E,有一绝缘轻细杆长为l,一端可绕O点在竖直面内无摩擦转动,另一端粘有一带正电荷的小球,电量为q,质量为m,将小球拉成与O点等高的A点后自由释放,求小球到达最低点B时绝缘杆给小球的力。
如图所示,一个质量为1.5×10-4kg的带电小球,穿过一根光滑的绝缘杆,置于场强为2.0×102N/C的水平向右的匀强电场中,杆与水平面夹角为53°.小球刚好能匀速下滑,问:小球所受的电场力的大小和方向?杆上A、B两点相距10cm,小球由A运动至B电场力所做的功? AB两点的电势差?(sin53°=0.8,cos53°=0.6 g=10m/s2)