)如图所示,一段闭合螺线管套放在光滑水平玻璃棒上,一个光滑水平玻璃板中心沿螺线管的轴线穿过,板足够长,质量为M的条形磁铁放在板上螺线管管口的一端。现给条形磁铁一个冲量,使条形磁铁以速率v0穿过螺线管,条形磁铁穿出螺线管时的速率为v0,螺线管的质量为
M。
求条形磁铁穿过螺线管的过程中螺线管产生的热量。
某学生实验小组为了搞清楚功、能、动量之间的关系,设计了如下实验:
㈠主要实验器材:一块正方形的软木块,其边长D=16cm,质量M=40g;一支出射速度能够连续可调的气枪,其子弹的质量m=10g;……
㈡主要实验过程:首先,他们把正方形的软木块固定在桌面上,当子弹以20m/s的水平速度从正面射入该木块后,实验小组测得了子弹能够进入木块中5cm的深度。然后,他们把该木块放在光滑的水平面上(例如气垫导轨上),子弹再次从正面射入该木块,……。在后者情况下,请你利用力学知识,帮助他们分析和预测以下几个问题:⑴若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块,子弹最多能进入木块中的深度有多大?⑵若子弹仍以20m/s的水平速度射入木块,在子弹射入木块的过程中,系统损失的机械能和产生的热量各是多少?⑶为了使子弹能够穿透该木块,那么子弹的入射速度大小不能低于多少?
如图所示,在光滑水平地面上静放着质量为m=2Kg的小滑块和质量为M=4Kg、长L=8m的薄板。滑块和薄板间动摩擦因数为μ=0.2,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若向薄板施加水平拉力F=20N,作用2s后撤去,取g=10m/s2。求:
(1)拉力F所做的功。
(2)薄板在水平地面上运动的最终速度。
如图1所示,a、b和c为质量相等的三个弹性小球(可视为质点),a、b分别悬挂在l1=1m、l2=0.25m的轻质细线上,它们刚好与光滑水平面接触而不互相挤压,a、b相距10cm。若c从a和b的连线中点处以v0=5cm/s的速度向右运动,则c将与a和b反复碰撞而往复运动。已知碰撞前后小球c均沿同一直线运动,碰撞时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,碰撞后a和b的摆动均可视为简谐运动。以c球开始运动作为时间零点,以向右为正方向,试简述小球c的运动情况并在图2中画出在10s内c球运动的位移一时间图象,图象以c球的初位置为坐标原点。
如图所示,光滑水平面上有两个质量分别为m1、m2的小球a、b,球a以水平速度vo向右匀速运动,球b处于静止状态.两球右侧有一竖直墙壁,假设两球之间、球与墙壁之间发生正碰时均无机械能损失,为了使两球能发生、而且只能发生一次碰撞,试讨论两球的质量之比m1/m2应满足什么条件.
质量分别为3m和m的两个物体,用一根细线相连,中间夹着一个被压缩的轻质弹簧,整个系统原来在光滑水平地面上以速度V0向右匀速运动,如图所示。后来细线断裂,质量为m的物体离开弹簧时的速度变为2V0。求
(1)质量为3m的物体最终的速度;
(2)绳断前弹簧的弹性势能。