如图所示,用长为l的轻质细线将质量为m的小球悬挂于O点.小球在外力作用下静止在A处,此时细线偏离竖直的夹角为α.现撤去外力,让小球由静止释放,摆到最低点B时,细线被O点正下方的小钉子挡住,小球继续向左摆动到细线偏离竖直方向β(β<α)角时,垂直撞击挡板.此后,小球摆到右侧最高点时细线与竖直方向夹角也为β.不计空气阻力,忽略细线与钉子相互作用时的能量损失.求:(1)小球在A处时,所受外力的最小值;(2)小球摆到B处前瞬间的向心加速度;(3)小球与挡板垂直撞击过程中,挡板对小球做的功.
一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA.
高速公路给人们带来了方便,但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大,雾天往往出现十几辆车追尾持续相撞的事故.某辆轿车在某高速公路上的正常行驶速度大小v0为120 km/h,刹车时轿车产生的最大加速度a为8 m/s2,如果某天有雾,能见度d(观察者能看见的最远的静止目标的距离)约为37 m,设司机的反应时间Δt为0.6 s,为了安全行驶,轿车行驶的最大速度为多少?
如图(a)所示,平行金属导轨MN、PQ光滑且足够长,固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.25 m,电阻R=0.5 Ω,导轨上停放一质量m=0.1 kg、电阻r=0.1 Ω的金属杆,导轨电阻可忽略不计,整个装置处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下,现用一外力F沿水平方向拉杆,使其由静止开始运动,理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图(b)所示. (1)分析证明金属杆做匀加速直线运动;(2)求金属杆运动的加速度;(3)写出外力F随时间变化的表达式;(4)求第2.5 s末外力F的瞬时功率.
如图所示,匀强电场区域和匀强磁场区域是紧邻的,且宽度相等均为d,电场方向在纸平面内竖直向下,而磁场方向垂直于纸面向里,一带正电的粒子从O点以速度v0沿垂直电场方向进入电场,从A点出电场进入磁场,离开电场时带电粒子在电场方向的偏转位移为电场宽度的一半,当粒子从磁场右边界上C点穿出磁场时速度方向与进入电场O点时的速度方向一致,已知d、v0(带电粒子重力不计),求:(1)粒子从C点穿出磁场时的速度大小v;(2)电场强度E和磁感应强度B的比值.
电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S=1.15m,两导轨间距L="0.75" m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5Ω的电阻,磁感应强度B=0.8T的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值r=0.5Ω,质量m=0.2kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热。(取)求:(1)金属棒在此过程中克服安培力的功;(2)金属棒下滑速度时的加速度.(3)为求金属棒下滑的最大速度,有同学解答如下:由动能定理,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。