如图所示,质量为M=0.6kg的物体静止在水平圆形转台上。轻绳的一端系着物体,穿过转台圆心的光滑小孔吊着质量为m=0.3kg的物体,M与小孔的距离为r=0.2m,M与水平面间的动摩擦因数为0.3,现使物体M随转台绕过圆心的竖直轴匀速转动,(g取10m/s2)求:(1)角速度ω为多大时,物体M与平台之间恰好没有摩擦力?(2)角速度ω=6rad/s时,物体M受到的摩擦力的大小和方向?
(18分) 如图,左边矩形区域内,有场强为E0的竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B0的垂直纸面向里的匀强磁场,电荷量为q、质量不同的带正电的粒子(不计重力),沿图中左侧的水平中线射入,并水平穿过该区域,再垂直射入右边磁感应强度为B的匀强磁场区域,该区域磁场边界为AA/、BB/,方向垂直纸面向外,左右宽为a,上下足够长。 (1)求带电粒子速度的大小v; (2)如果带电粒子都能从AA/边界垂直进入后又返回到AA/边界,则带电粒子的质量在什么范围? (3)如果带电粒子能与BB/边界成600角射出磁场区域(该点未画出),则该带点粒子的质量是多少?
如图(a)所示,有两级光滑的绝缘平台,高一级平台距离绝缘板的中心O的高度为h,低一级平台高度是高一级平台高度的一半.绝缘板放在水平地面上,板与地面间的动摩擦因数为μ,一轻质弹簧一端连接在绝缘板的中心,另一端固定在墙面上。边界GH左边存在着正交的匀强电场和变化的磁场,电场强度为E,磁感应强度变化情况如图(b)所示,磁感应强度大小均为B.有一质量为m、带负电的小球从高一级平台左边缘以一定初速滑过平台后在t=0时刻垂直于边界GH进入复合场中,设小球刚进入复合场时磁场方向向外且为正值.小球做圆周运动至O点处恰好与绝缘板发生弹性碰撞,碰撞后小球立即垂直于边界GH返回并滑上低一级平台,绝缘板从C开始向右压缩弹簧的最大距离为S到达D,求: ⑴ 磁场变化的周期T; ⑵ 小球从高一级平台左边缘滑出的初速度v; ⑶ 绝缘板的质量M; ⑷ 绝缘板压缩弹簧具有的弹性势能EP.
由相同材料的木板搭成的轨道如图所示,其中木板AB、BC、CD、DE、EF……长均为L=3m,木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370(sin370=0.6,cos370=0.8),一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=15m处由静止释放,物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.5,在两木板交接处都用小曲面相连,使物体能顺利地经过它,既不损失动能,也不会脱离轨道,在以后的运动过程中,问:(重力加速度取10m/s2) (1)物体能否静止在斜面上?若不能则从O点运动到A所需的时间是多少? (2)物体运动的总路程是多少? (3)物体最终停在何处?请说明理由。
如图所示的直角坐标系中,第Ⅰ、Ⅳ象限内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,在x=-2L与y轴之间第Ⅱ、Ⅲ象限内存在大小相等,方向相反的匀强电场,场强方向如图所示。在A(-2L,L)到C(-2L,0)的连线上连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从t=0时刻起,这些带电粒子依次以相同的速度v0沿x轴正方向射出。从A点射出的粒子刚好沿如图所示的运动轨迹(轨迹与x轴的交点为OC的中点)从y轴上A′(0,-L)沿x轴正方向进入磁场。不计粒子的重力及它们间的相互作用,不考虑粒子间的碰撞。 (1)求电场强度E的大小; (2)若匀强磁场的磁感应强度,求从A′点进入磁场的粒子返回到直线x=-2L时的位置坐标; (3)在AC间还有哪些位置的粒子,经过电场后也能沿x轴正方向进入磁场。
我人民海军进行某次登陆演练,假设一艘战舰因吨位大,吃水太深,只能停锚在离海岸某处。登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,队员甲先匀加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时从同一地点开始向快艇以速度v0=m/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇上时,紧接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇上的同一位置,取g=10m/s2,不计空气阻力,求: (1)军舰甲板到快艇的竖直高度H; (2)队员甲在绳索上运动的时间t0及队员甲在下滑过程中的最大速度v1; (3)若登陆快艇一开始停在离海岸S=1km处(如图),登陆快艇额定功率P=5kw,载人后连同装备总质量m=103kg,从静止开始以额定功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度v2=10m/s,求登陆艇运动的时间t'。