如图装置中绳子质量,滑轮质量及摩擦均不计,两物体质量分别为m1=m,m2=4m,m1下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连。(1)系统静止时弹簧处于什么状态?形变量Δx为多少?(2)用手托住m2,让m1静止在弹簧上,绳子绷直,但无拉力,然后放手,m1、m2会上下做简谐振动,求:m1、m2运动的最大速度分别为多大?(3)在(2)问的情况下,当m2下降到最低点,m1上升到最高点时,求:此时m1、m2的加速度的大小各为多少?
用一台额定功率为P0=60kW的起重机,将一质量为m=500kg的工件由地面竖直向上吊起,不计摩擦等阻力,取g=10m/s2。求: (1)工件在被吊起的过程中所能达到的最大速度vm; (2)若使工件以a=2m/s2的加速度从静止开始匀加速向上起吊能维持匀加速运动的时间; (3)若起重机保持额定功率从静止开始吊起工件,经过t=1.5s工件的速度达到vt=10m/s时工件离地面的高度h。
若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。求: (1)第一宇宙速度v1的表达式; (2)卫星的运行周期T。
为了清理堵塞河道的冰凌,空军实施投弹爆破,飞机在河道上空高处以速度v0水平匀速飞行,投掷下炸弹并击中目标(不计空气阻力),求: (1)炸弹脱离飞机到击中目标所飞行的水平距离x; (2)击中目标时速度v的大小。
如图甲所示,空间存在B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度—时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线,小型电动机功率在12s末达到额定功率Pm=4.5W,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,取g=10m/s2。求: (1)导体棒在0~12s内的加速度大小; (2)导体棒与导轨间的动摩擦因数和电阻R的阻值; (3)若已知0~12s内R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力F做的功。
如图所示的直角坐标系xOy中,x<0,y>0的区域内有沿x轴正方向的匀强电场,的区域内有垂直于xOy坐标平面向外的匀强磁场,x轴上P点坐标为(-L,0),y轴上M点的坐标为(0,)。有一个带正电的粒子从P点以初速度v沿y轴正方向射入匀强电场区域,经过M点进入匀强磁场区域,然后经x轴上的C点(图中未画出)运动到坐标原点O。不计重力。求: (1)粒子在M点的速度v′; (2)C点与O点的距离xc; (3)匀强电场的电场强度E与匀强磁场的磁感应强度B的比值。