对于两物体碰撞前后在同一直线上,且无机械能损失的碰撞过程,可以简化为如下模型:A、B两物体位于光滑水平面上,仅限于沿同一直线运动。当它们之间的距离大于等于某一定值d时,相互作用力为零;当它们间的距离小于d时,存在大小恒为F的斥力。设A物体的质量m1=1.0kg,开始时静止在直线上某点;物体B质量为m2=3.0kg,以速度v0从远处沿直线向A运动,如图所示。若d=0.10m,F=0.60N,v0=0.20m/s,求:
(1)相互作用过程中A、B加速度大小;
(2)从发生相互作用到A、B间的距离最小,系统(物体组)动能的减小量
如图所示,两根相同的劲度系数为k的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上,弹簧的上端通过导线与阻值为R的电阻相连,弹簧的下端接一质量为m、长度为L、电阻为r的金属棒,金属棒始终处于宽度为d的垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场中。开始时弹簧处于原长,金属棒从静止释放,其水平下降高度为h时达到了最大速度。已知弹簧始终在弹性限度内,且当弹簧的形变量为x时,它的弹性势能为kx2/2,不计空气阻力和其他电阻。求
(1)金属棒的最大速度是多少?
(2)这一过程中R消耗的电能是多少?
如图在直角坐标XOY的第一象限内有竖直向下的匀强电场E=0.5V/m,垂直纸面向里的边界与X轴平行的匀强磁场B=0.4T,一开口向上光滑绝缘圆筒内有一内径略小的带正电小球m=1kg,q=+10C,圆筒的长度与匀强磁场的宽度相等,由O点开始,圆筒向右以v0=5m/s匀速直线运动,经过一段时间,圆筒运动到P点(P在磁场上边界)时小球恰好滑出筒口并且有了与X轴正向夹角θ=600斜向上的速度,之后小球在电场中运动,重力加速度取10m/s2求:小球再次回到与P点等高时的坐标值?
空间某区域有相互平行的匀强电场和匀强磁场,已知电场强度E,方向竖直向下,磁场在图中未画出,现由上向下观察一带电的单摆沿顺时针做匀速圆周运动,并且在t时间内运行了n周,已知小球的质量为m,摆线长为L,重力加速度为g,试求:
(1)小球带何种电荷,电量是多少?
(2)磁感应强度B的大小和方向?
(3)若突然撤去匀强磁场,小球将做什么运动?绳中的张力是多大?
水平光滑轴上用长L的轻绳静止悬挂一小球,t=0时刻,对小球施加一瞬时水平向右的冲量I1。当t=3T时,再次给小球施加一与I1同方向的瞬时冲量I2,小球才恰好能到达最高点。已知小球始终在圆周上运动,求()的最大值?
如图所示, 半径为r,质量不计的圆盘盘面与地面相垂直, 圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴O,在盘的最右边缘固定一个质量为m的小球A,在O点的正下方离O点的正下方离O点r/2处固定一个质量也为m的小球B. 放开盘让其自由转动, 问 :A球转到最低点时的线速度是多少?
在转动过程中半径OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少?