如图所示,离子发生器发射一束质量为m,电荷量为+q的离子,从静止经PQ两板间的加速电压加速后,以初速度v0再从a点沿ab方向进入一匀强电场区域,abcd所围成的正方形区域是该匀强电场的边界,已知正方形的边长为L,匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d。(1)求加速电压U0;(2)若离子恰从c点飞离电场,求ac两点间的电势差Uac;(3)若离子从边界上某点飞出时的动能为mv02,试判断离子从哪条边界飞出,并求此时匀强电场的场强大小E。
一质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(取g=10 m/s2),求: (1)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少? (2)运动员展开伞后,所受到的阻力为多少? (3)运动员在空中的最短时间是多少?
如图,斜面、水平轨道和半径R=2.5m的竖直半圆组成光滑轨道,水平轨道与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从水平地面上A点斜向上抛出,并在半圆轨道最高点D水平进入轨道,然后沿斜面向上,达到最大高度h=6.25m。(不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失。(g取10m/s2) 求 (1)小球抛出时的速度(角度可用三角函数表示) (2)小球抛出点A到D的水平距离 (3)小球运动到半圆轨道最低点时球对轨道的压力
如图所示,在水平放置的圆盘边缘C点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径为R=1m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h= 1.25m,在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点),物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2,现用力F="4" N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置以角速度ω="2π" rad/s,绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块上一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。(重力加速度取10m/s2。) (1)若拉力作用时间为0.5s,求所需滑道的长度 (2)求拉力所做的最少的功
自行车转弯可近似成自行车绕某个定点O(图中未画出)做圆周运动,如图所示为自行车转弯的俯视图,自行车前后轮接触地面的位置A、B相距L,虚线表示两点转弯的轨迹,OB距离。 (1)求前轮与车身夹角θ (2)假设B点速度大小v1=2m/s。求A点的速度v2的大小是多少。
如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体与水平地面间的摩擦因数为(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),对物体施加一个与水平方向成角的力F,求物体在水平面上运动时力F的值应满足的条件。(重力加速度为g)