如图所示,质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处,杆A上套有质量MB=m的小环B。将小环B由静止释放,环做加速度a=3/4g的匀加速运动。经过时间 后,将杆A上方的细线剪断,杆A开始下落。杆A足够长,环B始终未脱离杆A,不计空气阻力,已知重力加速度为g,求: (1)杆A刚下落时的加速度a'; (2)在小环B下落的整个过程中,环B对杆A所做的功W; (3)在小环B下落的整个过程中,系统产生的热量Q。
如图所示,竖直平面内有一个半径为 R="0.8m" 的固定光滑四分之一圆弧轨道PM,P为圆弧轨道的最高点。圆弧轨道最底端M 处平滑连接一长 s=4.8m 的固定粗糙水平轨道 MN,N 端为一个竖直弹性挡板,质量分别为 mA=2kg、mB=1kg 的物块 A、B 静置于 M 点,它们中间夹有少量炸药,炸药突然爆炸,A 恰好不能从 P 端滑出,B 与挡板碰撞时没有能量损失。AB 与水平轨道 MN 间的动摩擦因数为μ=0.25,A、B 均可视为质点,g 取 10m/s2,问: (1)A 刚滑上圆弧轨道时对轨道的压力为多大? (2)炸药爆炸时有多少化学能转化为 A、B 机械能? (3)适当改变PM 的轨道半径,保持其它条件不变,使炸药爆炸后,A 与B 刚好能同时回到M 处发生碰撞,碰撞后粘在一起,AB 最终停在水平轨道上的位置距离 M 点多远?(结果保留 2 位有效数字)
如图所示,一倾斜的传送带倾角=37º,始终以="12" m/s的恒定速度顺时针转动,传送带两端点P、Q间的距离=2m,;紧靠Q点右侧有一水平面长=2m,水平面右端与一光滑的半径="1.6" m的竖直半圆轨道相切于M点,MN为竖直的直径。现有一质量=2.5kg的物块A以="10" m/s的速度自P点沿传送带下滑,A与传送带间的动摩擦因数= 0.75,到Q点后滑上水平面(不计拐弯处的能量损失),并与静止在水平面左端的质量=0.5kg的B物块相碰,碰后A、B粘在一起,A、B与水平面的摩擦系数相同均为,忽略物块的大小。已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,求: (1)A滑上传送带时的加速度和到达Q点时的速度 (2)若AB恰能通过半圆轨道的最高点N,求 (3)要使AB能沿半圆轨道运动到N点,且从N点抛出后能落到传送带上,则应满足什么条件?
如图1所示,宽度为d的竖直狭长区域内(边界为L1、L2),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为,>0表示电场方向竖直向上.=0时,一带正电、质量为的微粒从左边界上的N1点以水平速度射入该区域,沿直线运动到Q点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的N2点.Q为线段N1N2的中点,重力加速度为.上述、、、、为已知量. (1)求微粒所带电荷量和磁感应强度的大小; (2)求电场变化的周期; (3)改变宽度,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求的最小值.
传送带被广泛应用于各行各业。由于不同的物体与传送带之间的动摩擦因数不同,物体在传送带上的运动情况也有所不同。如图所示,一倾斜放置的传送带与水平面的倾角θ=370, 在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点,MN两点间的距离L=7m。N端有一离传送带很近的挡板P可将传送 带上的物块挡住。在传送带上的O处先后由静止释放金属块A和木块B,金属块与木块质量均为1kg,且均可视为质点,OM间距离L=3m。 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动,不计轮轴处的摩擦。 (1)金属块A由静止释放后沿传送带向上运动,经过2s到达M端,求金属块与传送带间的动摩擦因数μ1。 (2)木块B由静止释放后沿传送带向下运动,并与挡板P发生碰撞。已知碰撞时间极短,木块B与挡板P碰撞前后速度大小不变,木块B与传送带间的动摩擦因数μ2=0.5。求: a.与挡板P第一次碰撞后,木块B所达到的最高位置与挡板P的距离; b.经过足够长时间,电动机的输出功率恒定,求此时电动机的输出功率。
如图所示,两根相距为d的足够长的、光滑的平行金属导轨位于水平的xoy平面内,左端接有阻值为R的电阻,其他部分的电阻均可忽略不计。在x>0的一侧存在方向竖直向下的磁场,磁感应强度大小按B=kx变化(式中k>0,且为常数)。质量为m的金属杆与金属导轨垂直架在导轨上,两者接触良好。在x<0的某位置,金属杆受到一瞬时冲量,获得速度大小为v0,方向沿x轴正方向。求: (1)在金属杆运动过程中,电阻R上产生的总热量; (2)若从金属杆进入磁场的时刻开始计时,始终有一个方向向左的变力F作用于金属杆上,使金属杆的加速度大小恒为a,方向一直沿x轴负方向。求: a.闭合回路中感应电流持续的时间; b.金属杆在磁场中运动过程中,外力F与时间t关系的表达式?