如图所示,滑块质量为m,与水平地面的动摩擦因数为0.1,它获得一大小为3的水平速度后,由A向B滑行5R,并滑上光滑的半径为R的
圆弧BC,在C点的正上方有一离C高度也为R的旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方,若滑块过C点后穿过P,又恰能从Q孔落下,则平台的角速度ω应满足什么条件?
如图所示为一离子选择器,极板A、B间距为d,用来研究粒子的种类及偏向角,在A、B间加电压,B板电势高于A板电势,且A、B极板间有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度为Bl,P为一剐性内壁光滑绝缘的两端开口的直细管'右端开口在一半径为R的圆形磁场区域中心O点(即坐标原点),此磁场方向为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B2。细管的中心轴所在直线通过S粒子源,粒子源可发出电荷量为q、质量为m、速度大小、方向都不同粒子。当有粒子从圆形区域磁场射出时,其速度方向与x轴的夹角为偏向角。不计粒子重力。
(1)若已知A、B间电压值为U,求能射入直细管中的粒子速度v的大小;
(2)若粒子能从圆形区域磁场射出时,其偏向角为,求A、B间的电压值U1;
(3)若粒子能从圆形区域磁场射出时,A、B间的电压值U2应满足什么条件?
某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是5m/s2,速度达到50 m/s才能安全起飞。航空母舰甲板长160 m。试问:
(1)飞机能安全起飞吗?(通过计算来说明理由)
(2)为了能安全起飞,需要在航空母舰上安装助推器,让飞机在短时间△t=1.5 s内,达到一定的速度进入跑道。已知飞机质量为5000 kg,忽略飞机在被助推期间所受阻力,飞机受到助推器的平均推力至少应为多大?(助推器安装在160 m跑道外,并使飞机获得相应速度后才进入该跑道)
(22分) 如图所示,在平面直角坐标系O点处有一粒子源,该粒子源可向x ³ 0的范围内发射比荷C/kg的带正电粒子,粒子速度范围为
(c为真空中的光速),在0£x< 1m的I区域存在垂直于坐标平面向外、磁感强度B1=1T的匀强磁场,在1m£x£3 m的II区域存在垂直坐标平面向里、磁感强度B2 = 0.5T的匀强磁场,不计粒子重力。
(1) 速度多大的粒子不可能进入II区域? 并指出这些粒子在y轴上射出的范围。
(2) 对能从(1m,0)点进入II区域的粒子,它在O点发射速度的方向(用与x轴正向夹角q表示)与其大小满足的什么关系? 在O点发射的什么方向范围内的粒子才有可能经过(1m,0)点?
(3) 对在O点与+y方向成45°角入射的粒子,在答题卡的图上用圆规和直尺作出它们在x=3m边界上射出的范围,并在各射出点标出速度矢量(要求你画的图能表明各速度的矢量长短关系及方向关系)。
(图中要留下清晰的作图痕迹,使阅卷者能看得清你的作图过程,不要求写出作图依据和作图过程)
如图所示,在空间有两个磁感强度均为B的匀强磁场区域,上一个区域边界AA¢与BB¢的间距为H,方向垂直纸面向里,CC¢与BB¢的间距为h,CC¢下方是另一个磁场区域,方向垂直纸面向外。现有一质量为m,边长为L(0.5H < L < H;h < L)的正方形线框由AA¢上方某处竖直自由落下,线框总电阻为R,已知当线框cd边到达AA¢和BB¢正中间时加速度大小为g。
(1) 判断线框穿入磁场至加速度大小为g的过程中是做加速还是减速运动,并说明判断依据。
(2) 求cd到达AA¢和BB¢正中间时线框速度。
(3) 若cd边进 入CC¢前的瞬间线框的加速度大小变为0.8g,则线框进入CC¢后的瞬间线框的加速度多大?
(4) 求: cd边在AA¢和BB¢正中间位置到cd边刚穿进CC¢的过程中线框发热量。
(16分)自由式滑雪空中技巧是一项有极大观赏性的运动,其场地由①出发区、②助滑坡、③过渡区(由两段不同半径的圆弧平滑相连,其中CDE孤的为半径3m,DE孤的圆心角60º)、④ 跳台(高度可选)组成。比赛时运动员由A点进入助滑区做匀加速直线运动,经过渡区后沿跳台的斜坡匀减速滑至跳台F处飞出,运动员的空中动作一般在54km/h到68km/h的速度下才能成功完成,不计摩擦和空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1) 某运动员选择由A点无初速滑下,测得他在②、④两段运动时间之比为t1:t2=3:1,,且已知,则运动员在这两坡段运动平均速度之比及加速度之比各为多少?
(2) 另一质量60kg的运动员,选择高h =" 4" m的跳台,他要成功完成动作,在过渡区最低点D处至少要承受多大的支持力。