如图是过山车的部分模型图。模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.1m,该光滑圆形轨道固定在倾角为斜轨道面上的Q点,圆形轨道的最高点A与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为,不计空气阻力,过山车质量为20kg,取g=10m/s2,。若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处,求:(1)小车在A点的速度为多大;(2)小车在圆形轨道的最低点B时对轨道的压力为重力的多少倍;(3)小车在P点的动能.
如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨。导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直。质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g。求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数;(2)导体棒匀速运动的速度大小v;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q。
如图所示,足够长、宽度L1=0.1m、方向向左的有界匀强电场场强E=70 V/m,电场左边是足够长、宽度L2=0.2 m、磁感应强度B=2×10-3 T的有界匀强磁场。一带电粒子电荷量q=+3.2×10-19C,质量m=6.4×10-27 kg,以v=4×104 m/s的速度沿OO′垂直射入磁场,在磁场中偏转后进入右侧的电场,最后从电场右边界射出。(粒子重力不计)求:(1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径和时间;(2)带电粒子飞出电场时的速度大小。
半径R = 40cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接(如图所示)。质量m = 50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去。如果A经过N点时的速度v1= 6m/s,A经过轨道最高点M后作平抛运动,平抛的水平距离为1.6m。求:(1)小球经过M时速度多大;(2)小球经过M时对轨道的压力多大;(3)小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力做的功是多少。(g=10m/s2)
如图所示,一水平传送带始终保持着大小为v0=4m/s的速度做匀速运动。在传送带右侧有一半圆弧形的竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径为R=0.2m,半圆弧形轨道最低点与传送带右端B衔接并相切,一小物块无初速地放到皮带左端A处,经传送带和竖直圆弧轨道至最高点C。已知当A、B之间距离为s=1m时,物块恰好能通过半圆轨道的最高点C,(g=10m/s2)则:(1) 物块至最高点C的速度v为多少? (2) 物块与皮带间的动摩擦因数为多少?(3) 若只改变传送带的长度,使滑块滑至圆弧轨道的最高点C 时对轨道的压力最大,传送带的长度应满足什么条件?
一种氢气燃料的汽车,质量为m = 2.0×103kg ,发动机的额定输出功率为P额="80kW" ,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a = 1.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了s="800m" ,直到获得最大速度后才匀速行驶。(g取10m/s2)。试求:(1)汽车的最大行驶速度;(2)汽车匀加速阶段结束时的速度;(3)汽车以额定功率又加速了多长时间?