如图所示,坐标系xOy在竖直平面内,水平轨道AB和斜面BC均光滑且绝缘,AB和BC的长度均为L,斜面BC与水平地面间的夹角θ=600ׁ,有一质量为m、电量为+q的带电小球(可看成质点)被放在A点。已知在第一象限分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向竖直向上,场强大小,磁场为水平方向(图中垂直纸面向外),磁感应强度大小为B;在第二象限分布着沿x轴正向的水平匀强电场,场强大小。现将放在A点的带电小球由静止释放,则小球需经多少时间才能落到地面(小球所带的电量不变)?
如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4 m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.将一个质量为m=0.8 kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58 N.水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.3 m,与小球的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC段光滑.g=10 m/s2,求:(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能.(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.
在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图所示,他们将选手简化为质量m=60 kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3 m,不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深.取重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6.(1)求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;(2)若绳长l=2 m,选手摆到最高点时松手落入水中.设水对选手的平均浮力Ff1=800 N,平均阻力Ff2=700 N,求选手落入水中的深度d;(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远.请通过推算说明你的观点.
如图所示为“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=1.25 m,圆的半径R=0.1 m,小球质量m=0.01 kg,轨道质量为M=0.15 kg,g=10 m/s2,求:(1)若v0=5 m/s,小球从p点抛出后的水平射程;(2)若v0=5 m/s,小球经过轨道的最高点时,管道对小球作用力的大小和方向;(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多大时,轨道对地面的压力为零.
如图甲所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA长为4 m.有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10 m/s2,试求:(1)滑块到A处的速度大小;(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度是多少?
图为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×104 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动.取g=10 m/s2,不计额外功.求:(1)起重机允许输出的最大功率.(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.