(14分)如图所示,轻质杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,杆和球在竖直面内转动,当球B运动到最低点时,杆对球B的作用力大小为2mg,已知当地重力加速度为g,求此时:(1)球B转动的角速度大小;(2)A球对杆的作用力大小以及方向;(3)在点O处,轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。
如图,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球甲。在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球乙。当乙到达悬点O的正下方并与甲在同一水平线上,甲处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ,若两次实验中乙的电量分别为q1和q2, θ分别为30°和45°。求:q2 / q1的值( 要求在右图中对甲进行受力分析)。
游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客却不会掉下来。我们可以把它抽象成如图所示的由曲面轨道和圆轨道平滑连接的模型(不计摩擦和空气阻力)。若质量为m的小球从曲面轨道上的P点由静止开始下滑,并且可以顺利通过半径为R的圆轨道的最高点A。已知P点与B点的高度差h=3R,求: (1)小球通过最低点B时速度有多大? (2)小球通过B点时受到圆轨道支持力有多大? (3)若小球在运动中需要考虑摩擦和空气阻力,当小球从P点由静止开始下滑,且刚好通过最高点A,则小球从P点运动到A点的过程中克服摩擦和空气阻力所做的功是多少?
将一质量m=0.5kg的物体从高处以水平初速度v0=5m/s抛出,不计空气阻力,g取10 m/s2 ,求:(1)在运动的最初2s内重力对物体做的功是多少? (2)最初2s内重力对物体做功的平均功率是多少? (3)第2 s末,重力对物体做功的瞬时功率是多少?
如图所示,在光滑的水平面上,物体A 跟物体B 用一根不计质量的弹簧相连,另一物体C 跟物体B 靠在一起,但不与B 相连,它们的质量分别为mA =0.2kg,m0=mC =0.1kg.现用力将C、B 和A 压在一起,使弹簧缩短,在这过程中,外力对弹簧做功7.2J.然后,由静止释放三物体.求:弹簧的拉伸量最大时的弹性势能。
一辆值勤的警车停在公路边,当交警发现从他旁边以v1=36km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定立即前去追赶,经过t0=5.5s后警车发动起来,并以a=2.5m/s2 的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度不能超过vm=90km/h.问: (1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少? (2)警车发动后最快要多长时间才能追上货车?