伟航同学向大家表演“遥控飞机穿隧洞”。这一过程简化为如下运动模型:水平路面上卡车载着长 L="6m" 的水泥管,遥控飞机(可视为质点)以初速度v1=1m/s,加速度 a1=2m/s2进入水泥管做匀加速直线运动。求:(1)若卡车静止在水平路面上,则遥控飞机穿过水泥管所用时间t为多少?(2)若卡车此时以v2=4m/s的初速度,大小为4m/s2的加速度a2与遥控飞机迎面刹车,则遥控飞机穿过水泥管所用时间t'多少?(计算结果可用根号表示)
如图所示,竖直放置的半径R=80cm的圆轨道与水平轨道相连接。质量为m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁运动到最高点M,如果球A经过N点时的速度vN=8m/s,经过M点时对轨道的压力为0.5N。求:小球A从N运动到M的过程中克服摩擦阻力做的功Wf。
汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为Pe="80" kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为f="2.5×103" N,汽车的质量M=2.0×103 kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a="1.0" m/s2,汽车达到额定功率后,保持功率不变继续行驶。求: (1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度? (2)当汽车的速度为20 m/s时的加速度?[
一质量为m的质点,系在细绳的一端,绳的另一端固定在平面上,此质点在粗糙水平面上作半径为r的圆周运动,设质点的最初速率是v0,当它运动一周时,其速率为v0/2,求: (1)摩擦力作的功; (2)动摩擦因数; (3)在静止以前质点共运动了多少圈?
为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板,间距L=0.05m,当连接到U=2500V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒N=1.0×1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C,质量为m=2.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后: (1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附? (2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功? (3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
如图所示,在E=1×104V/m的水平方向的匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道所在的竖直平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=0.40m。一带正电量为q=1×10-4C、质量为m=0.10kg的小滑块,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求: (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,滑块应在水平轨道上离N点多远处开始释放? (2)在(1)中这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?