(1)如图甲所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为a;沿MN连线的中垂线建立坐标轴,P是x轴上的点,°。已知静电力常量为k。a.求P点场强的大小和方向;b.在图乙中定性画出场强E随x变化的图像(取向右为场强E的正方向)。(2)如图丙所示,一个半径为R、电荷量为+Q的均匀带电圆环固定在真空中,环心为O,MN是其中轴线。现让一电荷量为−q、质量为m的带电粒子从MN上的P点由静止释放,P、O间的距离为d。不计粒子重力。试证明:当d<< R时,带电粒子做简谐运动。
目前,我国正在实施“嫦娥奔月”计划.如图所示,登月飞船以速度v0绕月球做圆周运动,已知飞船质量为m=1.2×104kg,离月球表面的高度为h=100km,飞船在A点突然向前做短时间喷气,喷气的相对速度为u=1.0×104m/s,喷气后飞船在A点的速度减为vA,于是飞船将沿新的椭圆轨道运行,最终飞船能在图中的B点着陆( A.B连线通过月球中心,即A.B两点分别是椭圆的远月点和近月点),试问:(1)飞船绕月球做圆周运动的速度v0是多大?(2)由开普勒第二定律可知,飞船在 A.B两处的半径与速率的乘积相等,即rAvA=rBvB,为使飞船能在B点着陆,喷气时需消耗多少燃料?已知月球的半径为 R=1700km,月球表面的重力加速度为g=1.7m/s2(选无限远处为零势能点,物体的重力势能大小为Ep=).
质量为M=0.4kg的平板静止在光滑的水平面上,如图所示,当t=0时,质量为=0.4kg的小物块A和质量为=0.2kg的小物块B,分别从平板左右两端以相同大小的水平速度=6.0m/s同时冲上平板,当它们相对于平板都停止滑动时,没有相碰。已知A.B两物块与平板的动摩擦因数都是0.2,g取10m/s2,求:(1)A.B两物体在平板上都停止滑动时平板的速度;(2)从A.B两物块滑上平板到物块A刚相对于平板静止过程中,A.B及平板组成的系统机械能损失;(3)请在下面坐标系中画出平板运动的v—t图象(要写出计算过程)。
杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30 kg的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=" 10" m/s2.求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度;(2)竹竿的长度.
如图,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发沿杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求: (1)小球运动的加速度a1; (2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离sm; (3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。
如图所示,质量为m=0.5kg的光滑小球被细线系住,放在倾角为°的斜面上。已知线与竖直方向夹角=30°,斜面质量为M=3kg,整个装置静置于粗糙水平面上。求:(1)悬线对小球拉力的大小;(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。