如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2,空气阻力可忽略不计,求:(1)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小;(2)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功。
(18分)图所示为回旋加速器的示意图。它由两个铝制D型金属扁盒组成,两个D形盒正中间开有一条狭缝,两个D型盒处在匀强磁场中并接在高频交变电源上。在D1盒中心A处有离子源,它产生并发出的a粒子,经狭缝电压加速后,进入D2盒中。在磁场力的作用下运动半个圆周后,再次经狭缝电压加速。为保证粒子每次经过狭缝都被加速,设法使交变电压的周期与粒子在狭缝及磁场中运动的周期一致。如此周而复始,速度越来越 大,运动半径也越来越大,最后到达D型盒的边缘,以最大速度被导出。已知a粒子电荷量为q,质量为m,加速时电极间电压大小恒为U,磁场的磁感应强度为B,D型盒的半径为R,设 狭 缝 很 窄,粒子通过狭缝的时间可以忽略不计,设α粒子从离子源发出时的初速度为零。(不计α粒子重力)求: (1) α粒子第一次被加速后进入D2盒中时的速度大小; (2) α粒子被加速后获得的最大动能Ek和交变电压的频率f; (3)α粒子在第n次由D1盒进入D2盒与紧接着第n+1次由D1盒进入D2盒位置之间的距离Δx。
(16分)如图,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变。质量m1=0.40kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m处下滑,并与放在水平木板左端的质量m2=0.20kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0m到木板的C点停止运动,物块A滑到木板的D点停止运动。已知物块B与木板间的动摩擦因数=0.20,重力加速度g=10m/s2 ,求: (1) 物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小; (2) 滑动摩擦力对物块B做的功; (3) 物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能。
如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数,在木板的左端放置一个质量为m=1kg,大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数,取g=10m/s2,试求: (1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板右端 (2)若在铁块上加一个大小从零开始均匀增加的水平向右的力F,通过分析和计算后,请在图中画出铁块受到木板的摩擦力随拉力F大小变化的图像。(设木板足够长)
汽车发动机的功率为60KW,汽车的质量为。汽车在足够长的水平路面从静止以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动。(已知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍,g取10m/s2)求: (1)汽车在水平路面能达到的最大速度vm1 (2)汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间
如图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人和滑板的总质量m =" 60.0" kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ = 0.50,斜坡的倾角θ = 37°(sin37° = 0.6,cos37° = 0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)人从斜坡上滑下的加速度大小为多少 (2)若AB的长度为25m,求BC的长度为多少