如图甲所示,足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距为L,MP间连有电阻R,导轨上停放一质量为m、电阻为r的金属杆ab,导轨电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,从0时刻起对ab施一水平向右的恒定拉力作用,t2时刻ab达最大速度v0,以后撤去拉力,ab杆向右运动的v-t图象如图乙所示,图中斜向虚线为过原点速度图线的切线。已知ab杆与导轨间动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)t2时刻回路的电功率P;
(3)ab运动过程回路中产生的焦耳热Q。
如图所示,质量为2m的物体A经一轻质弹簧与地面上的质量为3m的物体B相连,弹簧的劲度系数为k,一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮,一端连物体A,另一端连一质量为m的物体C,物体A、B、C都处于静止状态.已知重力加速度为g,忽略一切摩擦。
(1)求物体B对地面的压力;
(2)把物体C的质量改为5m,这时C缓慢下降,经过一段时间系统达到新的平衡状态,这时B仍没离开地面,且C只受重力和绳的拉力作用,求此过程中物体A上升的高度。
如图所示:质量为m物体,在外力F的作用下静止在倾角为θ的光滑固定斜面上。
(1)若外力F竖直向上,求外力F的大小。
(2)若外力F水平向右,求外力F的大小。
(3)要使作用于物体的外力F最小,F应该朝哪个方向?此时F的大小是多少?
原长 l0=12cm的弹簧,上端固定,下端挂质量为 m=4kg的物块, 静止时弹簧 l1=20cm。 当将该物块放在水平桌面上, 并用上述弹簧沿水平方向拉物块。当弹簧长度为l2=15cm时,物块恰好被拉动。此后为保持物块做匀速直线运动,弹簧长度维持在l3=14cm。(g=10m/s2)求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)物块与水平桌面之间的最大静摩擦力fm;
(3)物块与水平面之间的动摩擦因数μ。
如图所示,一质量不计的弹簧原长为10cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F。(g=10 m/s2)
(1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长到12cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?
(2)若将弹簧拉长到11cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?
(3)若将弹簧拉长到13cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在光滑斜面上,小球与斜面均处于静止状态,设小球质量m=2 kg,斜面倾角α=30°,细绳与竖直方向夹角θ=30°,光滑斜面体的质量M=3 kg,置于粗糙水平面上。(g取10 m/s2)求:
(1)细绳对小球拉力的大小;
(2)地面对斜面体的摩擦力的大小和方向。