在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ,导轨间距为d,导轨和电路的连接如图12-64所示.在导轨的MP端放置着一根金属棒,与导轨垂直且接触良好.空间中存在竖直向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B.将开关S1闭合,S2断开,电压表和电流表的示数分别为U1和I1,金属棒仍处于静止状态;再将开关S2闭合,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,金属棒在导轨上由静止开始运动,运动过程中金属棒始终与导轨垂直.设金属棒的质量为m,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势,重力加速度为g.求:
图12-64
(1)金属棒到达NQ端时的速度大小;
(2)金属棒在导轨上运动的过程中,电流在金属棒中产生的热量.
如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平,一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示.已知它落地时相对于B点的水平位移=l,现在轨道的下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端F与B端的距离为
.当传送带静止时,让小物体P再次从顶端A处由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端F点水平飞出,仍然落在地面上的C点;当驱动轮转动而带动传送带以恒定速度v匀速向左运动时(其他条件不变),物体P的落地点为D(不计空气阻力).求:
(1)物体P滑至B点时的速度大小;
(2)物体P与传送带之间的动摩擦因数μ;
(3)设皮带轮逆时针旋转,若v=,物体P的落地点D离B点的水平距离s是多少?
每年5月1—7日是人们走亲访友、旅游度假的黄金季节,有一辆豪华卧铺大客车由南京开往北京.已知该车发动机额定牵引功率为180 kW,汽车及客人的总质量为25 t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,试问:
(1)汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?
(2)汽车从静止开始,保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持多长时间?
如图所示,一水平电动传送带以恒定速度v="2" m/s运动,现将一个质量m="10" kg的物体,轻轻地无初速地放到A处.已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,其他损耗不计,A、B两端间距离足够长,求物体在传送过程中,滑动摩擦力对物体做的功是多少.
在电视节目中,我们常常能看到一种精彩的水上运动——滑水板.如图所示,运动员在快艇的水平牵引下,脚踏倾斜滑板在水上匀速滑行.设滑板是光滑的,滑板的触水面积为S,滑板与水平方向的夹角为θ(滑板前端抬起的角度),水的密度为D.理论研究表明:水对滑板的作用力大小为N=DSv2sin2θ,式中的v为快艇的牵引速度.若人的质量为m,则快艇的水平牵引速度v=_____________,在上述条件下,快艇对运动员的牵引功率为_____________.
n个相同的木块,每块的质量都是m,放置在倾角为θ的斜面上,相邻两木块间的距离为l,最下端的木块距离斜面底端也是l,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,如图所示.在开始时刻,第一个木块以初速度v0沿斜面下滑,其余所有木块都静止.由于第一个木块的下滑将依次引起一系列的碰撞,在每次碰撞后,发生碰撞的木块都黏在一起运动,直到最后第n个木块到达斜面底端时,刚好停在底端.求:
(1)第一次碰撞前第一个木块的动能E1;
(2)在整个过程中由于碰撞而损失的总机械能ΔE.