如图所示,质量为m、半径为R的光滑半圆形轨道A静置于光滑水平面上,质量为的物块B(可视为质点)从轨道右端从静止开始释放,求物块B滑至轨道最低处时:(1)A、B的速度大小vA、vB; (2)B对轨道压力大小.
如图所示,一辆汽车A 拉着装有集装箱的拖车B,以速度=30m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=200m的距离内减到=10m/s,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A 的质量=2000kg,B的质量=6000kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。
据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离,导轨长,炮弹质量。导轨上的电流的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为,求通过导轨的电流。忽略摩擦力与重力的影响。
某兴趣小组设计了一种实验装置,用来研究碰撞问题,其模型如题图所示不用完全相同的轻绳将个大小相同、质量不等的小球并列悬挂于一水平杆、球间有微小间隔,从左到右,球的编号依次为1、2、3……,球的质量依次递减,每球质量与其相邻左球质量之比为.将1号球向左拉起,然后由静止释放,使其与2号球碰撞,2号球再与3号球碰撞……所有碰撞皆为无机械能损失的正碰.(不计空气阻力,忽略绳的伸长,取10 ) (1)设与号球碰撞前,号球的速度为,求号球碰撞后的速度. (2)若=5,在1号球向左拉高的情况下,要使5号球碰撞后升高16(16 小于绳长)问值为多少? (3)在第(2)问的条件下,悬挂哪个球的绳最容易断,为什么?
时,磁场在平面内的分布如题23图所示.其磁感应强度的大小均为,方向垂直于平面,相邻磁场区域的磁场方向相反.每个同向磁场区域的宽度均为.整个磁场以速度沿轴正方向匀速运动. (1)若在磁场所在区间,平面内放置一由匝线圈串联而成的矩形导线框,线框的边平行于轴.、,总电阻为,线框始终保持静止.求 ①线框中产生的总电动势大小和导线中的电流大小; ②线框所受安培力的大小和方向. (2)该运动的磁场可视为沿x轴传播的波,设垂直于纸面向外的磁场方向为正,画出时磁感应强度的波形图,并求波长和频率.
离子推进器是新一代航天动力装置,可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入,在处电离出正离子,之间加有恒定电压,正离子进人时的速度忽略不计,经加速后形成电流为的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为,,单位时间内喷出的离子质量为。为研究问题方便,假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力,忽略推进器运动速度。 (1)求加在间的电压U; (2)为使离子推进器正常运行,必须在出口处向正离子束注入电子,试解释其原因。