如图所示,金属棒cd质量为0.05㎏,长为0.50m,可在水平导轨上无摩擦地平动,整个电路的电阻保持不变,电阻为0.24Ω。匀强磁场的磁感应强度大小为1T,方向斜向上,且跟导轨平面夹角成53º。当金属棒cd对导轨恰无压力时,它向右运动速度是多大?此时金属棒加速度是多大?(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
abcd是质量为m,长和宽分别为b和l的矩形金属线框,有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑,轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域,磁感应强度为B,方向竖直向上。已知da=an=ne=b,线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v,整个线框的电阻为R,试用题中给出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。(1)ab刚进入磁区时产生的感应电动势;(2)此时线框的加速度;(3)线框下滑中共产生的热量。
我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。 2013年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。如图所示。 2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m, P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小;
滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60º,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度为h和H,且h=2m,H=2.8m,取。求: (1)运动员从A运动到达B点时的速度大小; (2)轨道CD段的动摩擦因数; (3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,则最后停在何处?
如图,在竖直平面内有一个半径为R的光滑圆弧轨道,半径OA竖直、OC水平,一个质量为m的小球自C点的正上方P点由静止开始自由下落,从C点沿切线进入轨道,小球沿轨道到达最高点A时恰好对轨道没有压力。重力加速度为,不计一切摩擦和阻力。求:(1)小球到达轨道最高点A时的速度大小;(2)小球到达轨道最低点B时对轨道的压力大小。
如图所示,一质量为0.6kg的小物块,静止在光滑水平桌面上,桌面距地面高度为0.8m,用一水平向右的恒力F推动小物块,使物体向右运动,运动2m后撤去恒力F,小物块滑离桌面做平抛运动落到地面,平抛过程的水平位移为0.8m。不计空气阻力,重力加速度取。求:(1)小物块飞离桌面时的速度大小;(2)恒力F的大小。