如图所示,在内壁光滑的平底试管内放一个质量为m=10g的小球, 试管的开口端加盖与水平轴O连接. 试管底与O相距L="5cm," 试管在转轴带动下沿竖直平面做匀速圆周运动。g取10m/s,求:(1)小球从最低点到最高点过程,重力对小球做的功及小球重力势能的变化量;(2)转轴的角速度达到多大时, 试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍;(3)转轴的角速度满足什么条件时,会出现小球与试管底脱离接触的情况。
如图,一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,,小球到达A点时的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s2,求: (1)小球做平抛运动的初速度v0 (2)P点与A点的高度差; (3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。
体育课上进行“爬杆”活动,使用了一根质量忽略不计的长杆,竖直固定在地面上(如图)。一质量为40kg的同学(可视为质点)爬上杆的顶端后,自杆顶由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到竹杆底端时速度刚好为零。通过装在长杆底部的传感器测得长杆对底座的最大压力为460N,最小压力280N,下滑的总时间为3s,求该同学在下滑过程中的最大速度及杆长。(取g ="10" m/s2)
一个标有“3.8 V 2 W”的小灯泡,其伏安特性曲线如图所示。一个手机使用过的锂离子电池,电动势E=3.60V,内阻r=7.82Ω。试求: (1)当通过小灯泡的电流为0.40 A 时,小灯泡的灯丝电阻值。 (2)把小灯泡接在锂离子电池两端,小灯泡消耗的电功率。
如图所示,质量的小车静止在光滑的水平面上,距车的右端处有一固定的竖直挡板P。现有质量为可视为质点的物块,以水平向右的速度从左端滑上小车,物块与车面间的动摩擦因数,小车与挡板碰撞将以原速率反弹,最终小物块刚好在车面右端与小车保持相对静止。整个过程物块与挡板不会碰撞,取。求: (1)即将与挡板P相撞时小车的速度; (2)小车长L; (3)若小车右端与挡板P之间的距离可调,求出能让小物块刚好在车面右端保持相对静止d的所有可能取值。
在工业中有一种感应控制装置,利用它进行如图情景演示。两根间距为L=5m的光滑平行金属导轨,电阻不计,左端向上弯曲,其余水平,水平导轨处在磁感应强度为B=0.4T的竖直向上的匀强磁场中,弯曲部分都不在磁场中。有两根金属棒垂直导轨放置,其中a棒质量为M=2kg,电阻为R=2Ω;b棒被感应控制装置固定在水平导轨上,距离水平导轨左端s=2m,b棒质量为m=1kg,电阻也为R=2Ω。现在a棒从左端弯曲导轨高H处静止释放,当a棒即将与b棒相碰时(已知此时a棒的速度v=2m/s),感应控制装置立即放开b棒,让它可以在导轨上自由运动,,然后a与b发生弹性正碰。感应控制装置始终对a棒的运动没有任何影响,导轨足够长。则求 (1)最终稳定后a棒的速度大小; (2)a与b碰撞后的瞬间,b棒的速度大小; (3)a棒的释放高度H。