“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。两端各固定一个金属小球A、B;其中A球质量为m、带负电、电荷量为q(q > 0);B球不带电,质量为m。重力加速度为g 。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)A、B两球的最大动能之和为多少?(2)若在空间加竖直向下的匀强电场,OB杆仍从原来位置释放后,能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?
如图所示是某游乐场过山车的娱乐装置原理图,弧形轨道末端与一个半径为R的光滑圆轨道平滑连接,两辆质量均为m的相同小车(大小可忽略),中间夹住一轻弹簧后连接一起,两车从光滑弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两车刚滑入圆环最低点时连接两车的挂钩突然断开,弹簧将两车弹开,其中后车刚好停在圆环最低点处,前车沿圆环轨道运动恰能越过圆弧轨道最高点.求: (1)前车被弹出时的速度. (2)把前车弹出过程中弹簧释放的弹性势能. (3)两车下滑的高度h.
如图所示.质量为m的小球A放在光滑水平轨道上,小球距左端竖直墙壁为s.另一个质量为M=3m的小球B以速度v0沿轨道向左运动并与A发生正碰,已知碰后A球的速度大小为1.2v0,小球A与墙壁的碰撞过程中无机械能损失,两小球均可视为质点,且碰撞时间极短.求: (1)两球发生第一次碰撞后小球B的速度大小和方向. (2)两球发生碰撞的过程中A球对B球做功的大小. (3)两球发生第二次碰撞的位置到墙壁的距离.
(10分)如图所示,在绝缘水平面上,相距为的AB两点处分别固定着两个等量正电荷。a、b是AB连线上两点,其中Aa=Bb=,O为AB连线的中点,一质量为m、电荷量为q的小滑块(可视为质点)以初动能E0从a点出发,沿AB直线向b运动,其中小滑块第一次经过O点时的动能为初动能的n倍(n>1),到达b点时动能恰好为零,小滑块最终静止于O点,求: (1)小滑块与水平面间的动摩擦因数μ? (2)Ob两点间的电势差UOb? (3)小滑块运动的总路程?
(10分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动。一雪坡由AB和BC两段组成,AB是倾角为θ=370的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面与斜坡相切于B点,与水平面相切于C点,如图所示。又已知AB竖直高度h1=8.8m,竖直台阶CD高度为h2=5m,台阶底端D与倾角为θ=370的斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上,不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin370=0.6,cos37=0.8。求: (1)运动员到达C点的速度大小? (2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小? (3)运动员在空中飞行的时间?
(10分)如图所示,水平向右的匀强电场中,有一质量为m=1.0×10-3kg、电荷量q=1.33×10-7C的带正电小球P,悬挂在长为的绝缘线的一端,悬线另一端固定于O点,A、C、D三点到O点的距离均为,A、C、O在同一水平线上,OD为竖直线,当P在电场中静止时,悬线OP与OD的夹角θ=530。求: (1)电场强度E的大小? (2)用绝缘工具将小球P移到A点,若小球从A点以竖直向下的初速度vA开始运动后刚好可到达D点,则vA为多少? (3)用绝缘工具将小球移到C点,使小球由静止开始运动,那么小球第一次到达悬点O正下方时的速度v是多大?(sin530=0.8,g取10m/s2)