如图所示,质量为mB=2kg的木块B静止在光滑水平面上。一质量为mA= 1kg的木块A以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右运动,与B碰撞后都向右运动。木块B 与挡板碰撞后立即反弹(设木块B与挡板碰撞过程无机械能损失)。后来木块B与A发生二次碰撞,碰后A、B同向运动,速度大小分别为1.2m/s 、0.9m/s。求:(ⅰ)第一次木块A、B碰撞过程中A对B的冲量大小和方向;(ⅱ)木块A、B第一次碰撞过程中系统损失的机械能是多少?
如图所示,一质量 m=0.4kg 的小物块,以 V 0 =2m/s 的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经 t=2s 的时间物块由 A 点运动到 B 点, A 、 B 之间的距离 L=10m 。已知斜面倾角 θ=30o ,物块与斜面之间的动摩擦因数 u= 3 3 。重力加速度 g 取 10m/s2 .
(1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小。
(2)拉力 F 与斜面的夹角多大时,拉力 F 最小?拉力 F 最小值是多少?
如图(a)所示,在垂直于匀强磁场 B 的平面内,半径为 r 的金属圆盘绕过圆心 O 的轴转动,圆心 O 和边缘 K 通过电刷与一个电路连接,电路中的 P 是加上一定正向电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流 I 与圆盘角速度 ω 的关系如图(b)所示,期中 ab 段和 bc 段均为直线,且 ab 段过坐标原点。 ω>0 代表圆盘逆时针转动。已知: R=3.0Ω , B=1.0T , r=0.2m 。忽略圆盘、电流表和导线的电阻。
(1)根据图( b )写出 ab 、 bc 段对应 I 与 ω 的关系式; (2)求出图( b )中 b 、 c 两点对应的P两端的电压 U P 、 U C ; (3)分别求出 ab 、 bc 段流过 P 的电流 I P 与其两端电压 U P 的关系式.
如图所示,两块相同平板 P 1 、 P 2 置于光滑水平面上,质量均为 m 。 P 2 的右端固定一轻质弹簧,左端 A 与弹簧的自由端 B 相距 L 。物体 P 置于 P 1 的最右端,质量为 2m 且可以看作质点。 P 1 与 P 以共同速度 v 0 向右运动,与静止的 P 2 发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后 P 1 与 P 2 粘连在一起, P 压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。 P 与 P 2 之间的动摩擦因数为 μ ,求:
(1) P 1 、 P 2 刚碰完时的共同速度 v 1 和 P 的最终速度 v 2 ;
(2)此过程中弹簧最大压缩量 x 和相应的弹性势能 E p 。
如图甲所示,空间存在一范围足够大的垂直于 xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为 B 。让质量为 m ,电荷量为 q(q>0) 的粒子从坐标原点 O 沿 xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到磁场中。不计重力和粒子间的影响。 (1)若粒子以初速度 v 1 沿 y 轴正向入射,恰好能经过 x 轴上的 A(a,0) 点,求 v 1 的大小; (2)已知一粒子的初速度大小为 v(v> v 1 ) ,为使该粒子能经过 A(a,0) 点,其入射角 θ (粒子初速度与 x 轴正向的夹角)有几个?并求出对应的 sinθ 值; (3)如图乙,若在此空间再加入沿 y 轴正向、大小为 E 的匀强电场,一粒子从 O 点以初速度 v 0 沿 y 轴正向发射。研究表明:粒子在 xOy 平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的 x 分量 v x 与其所在位置的 y 坐标成正比,比例系数与场强大小 E 无关。求该粒子运动过程中的最大速度值 v m 。 (q>0)
质量为 M 、长为 3 L 的杆水平放置,杆两端 A 、 B 系着长为3 L 的不可伸长且光滑的柔软绳,绳上套着一质量为 m 的小铁环。已知重力加速度为 g ,不计空气影响。 (1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小; (2)若杆与环保持相对静止,在空中沿 AB 方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于 A 端的正下方,如图乙所示。 ①求此状态下杆的加速度大小 a ; ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?