如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在F=15N水平拉力作用下,从静止开始由C点运动到A点,已知xAC=2m.物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,接下来沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点, g取10m/s2,试求:(1)物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;(2)物体从C到A的过程中,摩擦力做的功.
如图所示,在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q,用一根长为L不可伸长的绝缘细线系在一匀强电场中的O点.匀强电场方向水平向右,分布的区域足够大.现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放,小球到达最低点B时速度恰好为零. (1)求匀强电场的电场强度E的大小; (2)若小球从O点的左方由水平位置C点无初速度释放,则小球到达最低点B所用的时间t是多少?
如图所示,一位同学正在进行滑板运动。图中ABD是水平路面,BC是一段R=6.4m的拱起的圆弧路面,圆弧的最高点C比水平路面AB高出h=1.25m。已知人与滑板的总质量为m=60kg。该同学自A点由静止开始运动,在AB路段他单腿用力蹬地,到达B点前停止蹬地,然后冲上圆弧路段,结果到达C点时恰好对地面压力为零,以后该同学作平抛运动又落回水平路面。该同学及滑板可视为质点,不计滑板与各路段之间的摩擦力及经过B点时的能量损失。(g取10m/s2)求: (1)该同学在C点的速度大小; (2)该同学落回水平地面的落点到C点的水平距离; (3)该同学在AB段所做的功。
如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v="2" m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一质量为100g小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2。由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕,则小煤块从A运动到B的过程中 (1) 小煤块从A运动到B的时间是多少? (2) 划痕的长度? (3) 产生的热量? (4) 传送物体电动机多做的功?
在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2 kg的小球被一细线拴在墙上,球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧。当烧断细线时,小球被弹出,小球落地时的速度方向与水平方向成60°角,则弹簧被压缩时具有的弹性势能为多大?(g=10 m/s2)
(14分)如图所示,轮轴大轮半径为3r,小轮半径为r,大轮边悬挂质量为m的重物,小轮边悬挂“日”字型线框,线框质量也为m,线框竖直边电阻不计,三根横边边长为L,电阻均为R。水平方向匀强磁场的磁感应强度为B,磁场宽度与线框横边间距相同,均为h,轮轴质量和摩擦不计。从静止释放重物,线框一进入磁场就做匀速运动。 (1)判断“日”字型线框最上面的一条边进入磁场时,流经它的电流方向; (2)求线框进入磁场的速度大小v; (3)求刚释放重物时,线框上边与磁场下边缘的距离H; (4)求线框全部通过磁场的过程中产生的热量Q。