如图所示,光滑水平细杆MN、CD,MN、CD在同一竖直平面内。两杆间距离为h,N、C连线左侧存在有界的电场,电场强度为E。质量为m的带正电的小球P,穿在细杆上,从M端点由静止向N端点运动,在N、C连线中点固定一个带负电的小球,电荷量为Q。在匀强电场中做匀速圆周运动恰好回到C点,且小球P与细杆之间相互绝缘。求:①带正电的小球P的电荷量q ,②小球P在细杆MN上滑行的末速度v0;③光滑水平细杆M、N两点之间的电势差;
如图所示,某货场需将质量为m的货物(可视为质点)从高处运送至地面,现利用固定于地面的倾斜轨道传送货物,使货物由轨道顶端无初速滑下,轨道与水平面成θ=37°角。地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同木板A、B,长度均为l=2m,厚度不计,质量均为m,木板上表面与轨道末端平滑连接。货物与倾斜轨道间动摩擦因数为μ0=0.125,货物与木板间动摩擦因数为μ1,木板与地面间动摩擦因数μ2=0.2。回答下列问题:(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)若货物从离地面高h0=1.5m处由静止滑下,求货物到达轨道末端时的速度v0;(2)若货物滑上木板A时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求μ1应满足的条件;(3)若μ1=0.5,为使货物恰能到达B的最右端,货物由静止下滑的高度h应为多少?
传送带装置广泛应用于生产生活实践中,如图所示,一浅色水平传送带以恒定速率v=2m/s沿逆时针方向运行,传送带长为l=6m,现使一煤块以水平向右的初速度v0=4m/s从最左端A冲上传送带,已知煤块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.2.求:(g=10m/s2)(1)煤块向右运动的最远距离x1;(2)煤块在传送带上运动的时间t;(3)煤块由于相对运动在传送带上留下的黑色痕迹的长度s.
如图所示,某人用轻绳牵住一质量为m=0.6kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37°角,此时气球离地高度h=5m。已知空气对气球的浮力竖直向上,恒为15N,人的质量M=50kg,人受的浮力忽略不计。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)水平风力的大小;(2)若水平风力和浮力均保持不变,剪断轻绳后气球需多长时间才能运动到离地H=35m高度处?
如图所示,置于水平地面的物体质量为m=2kg,在水平恒力F的作用下,物体由静止开始加速运动,运动x1=16m位移后速度变为v1=8m/s,此时立即撤去F,物体又经过t2 = 8s时间停止运动,已知物体与水平地面间的动摩擦因数μ始终不变。求:(g=10m/s2)(1)物体在加速和减速阶段的加速度a1和a2分别是多大;(2)水平恒力F的大小。
如图所示,竖直平面坐标系xOy的第一象限,有垂直xOy面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E;第四象限有垂直xOy面向里的水平匀强电场,大小也为E;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点O相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于N。一质量为m的带电小球从y轴上(y>0)的P点沿x轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点O,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过N点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为g)。(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量;(2)P点距坐标原点O至少多高;(3)若该小球以满足(2)中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过N点开始计时,经时间小球距坐标原点O的距离s为多大?