如图所示,在车厢中,一小球被a、b两根轻质细绳拴住,其中a绳与竖直方向成α角,绳b成水平状态,已知小球的质量为m,求:
(1)车厢静止时,细绳a和b所受到的拉力。
(2)当车厢以一定的加速运动时,a绳与竖直方向的夹角不变,而b绳受到的拉力变为零,求此时车厢的加速度的大小和方向。
如图(a)所示,水平放置的平行金属板AB间的距离,板长
,在金属板的左端竖直放置一带有小孔的挡板,小孔恰好位于AB板的正中间。距金属板右端
处竖直放置一足够大的荧光屏。现在AB板间加如图(b)所示的方波形电压,已知
。在挡板的左侧,有大量带正电的相同粒子以平行于金属板方向的速度持续射向挡板,粒子的质量
,电荷量
,速度大小均为
,带电粒子的重力不计。求:
(1)在t=0时刻进入的粒子射出电场时竖直方向的速度;
(2)荧光屏上出现的光带长度;
(3)若撤去挡板,同时将粒子的速度均变为,则荧光屏上出现的光带又为多长?
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。D点位于水桌面最右端,水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离为R,P点到桌面右侧边缘的水平距离为2R。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系为
,物块从D点飞离桌面后恰好由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求:
(1)BD间的水平距离;
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点;
(3)m2释放后在桌面上运动的过程中克服摩擦力做的功。
如图所示,ab、cd是两根固定的竖直光滑的足够长金属导轨,导轨上套有一根可滑动的金属细棒,整个装置放在磁感应强度B=0.5T的水平匀强磁场中。已知棒长L=10cm,电阻R=0.2Ω,质量m=20g,开始时处于静止状态。电池电动势E=1.5V,内阻r=0.1Ω,导轨的电阻、空气阻力均不计,取g=10m/s2。当电键K闭合后,试求:
(1)棒L的最大加速度;
(2)棒L的最大速度;
(3)棒L达到最大速度后,棒L发热消耗的功率与整个电路消耗的功率之比;
(4)若棒L从静止到速度达到最大过程中上升了s=10m,则在这过程中,安培力对棒L所做的功是多少?
如图所示,一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端,另一端系质量m=0.5kg的小球,小球被一垂直于斜面的挡板挡住,此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板以恒定加速度a=2m/s2匀加速沿斜面向下运动(斜面足够长),己知弹簧的劲度系数k=50N/m。求:
(1)小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力;
(2)小球从开始运动到与档板分离时弹簧的伸长量;
(3)试问小球与档板分离后能否回到出发点?请简述理由。
某司机在平直公路上测试汽车的制动性能。他从车上速度表看到汽车速度v=72km/h时紧急刹车,由于车轮相对公路面开始滑动,车轮在公路面上划出一道长s=40m的刹车痕后停止。求:
(1)车轮与公路面间的动摩擦因数μ。
(2)该司机驾车仍以v=72km/h的速度在一段动摩擦因数也为μ、倾角为8°的坡路上匀速向下行驶,发现前方停着一辆故障车。若刹车过程中司机的反应时间(从发现到汽车开始制动)为△t=0.7s为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远年采取同样的紧急刹车措施?(取sin8°=0.14,cos8°=0.99,g=10m/s2)