图所示,一水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动,圆盘边缘有一质量m=1.0kg的小滑块.当圆盘转动的角速度达到某一数值时,滑块从圆盘边缘滑落,经光滑的过渡圆管进入轨道ABC.以知AB段斜面倾角为53°,BC段斜面倾角为37°,滑块与圆盘及斜面间的动摩擦因数均μ="0.5" ,A点离B点所在水平面的高度h=1.2m.滑块在运动过程中始终未脱离轨道,不计在过渡圆管处和B点的机械能损失,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,取g=10m/s2,sin37°="0.6;" cos37°=0.8
(1)若圆盘半径R=0.2m,当圆盘的角速度多大时,滑块从圆盘上滑落?
(2)若取圆盘所在平面为零势能面,求滑块到达B点时的机械能.
(3)从滑块到达B点时起,经0.6s 正好通过C点,求BC之间的距离.
高速公路给人们出行带来了方便,但是因为在高速公路上车辆行驶的速度大,在一些特殊的雾、雨、雪天气里若司机操作不当往往会出现多辆车追尾连续相撞的事故。在正常天气里某段高速公路允许的最高行驶速率为120km/h。如果某天有薄雾,一汽车在该平直高速路上行驶,相关部门通知允许行驶的最大速度为72km/h,已知这辆汽车刹车能产生的最大加速度为8m/s2,该车司机的反应时间(从发现前面障碍物到制动所需要的时间)为0.75s。
(1)请你根据上面的数据算出司机在薄雾天的能见度至少要多少米?
(2)若司机驾驶此车在正常天气里以最高速度匀速通过(1)中的距离需要多长时间?
如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),B悬于空中,距离水平地面的高度为h,A放在斜面上,二者均处于静止状态,A、B的质量为别为M、m,当地重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求连接A、B的绳子的拉力大小;
(2)若剪断A、B间的绳子,则B刚要落到地面时的速度大小是多少;
(3)若调节斜面倾角使A与斜面间的摩擦力恰好为零,则斜面倾角的正弦值是多少。
如图甲所示,一边长为L=2.5m、质量为m=0.5kg的正方形金属线框,放在光滑绝缘的水平面上,整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度为B=0.8T的有界匀强磁场中,它的一边与磁场的边界MN重合。在水平向左的力F作用下由静止开始向左运动,经过5s线框被拉出磁场。测得金属线框中的电流随时间变化的图像如图乙所示,在金属线框被拉出的过程中:
(1)求通过线框导线截面的电量及线框的电阻;
(2)写出水平力F随时间变化的表达式;
(3)已知在这5s内力F做功为1.92J,那么在此过程中,线框产生的焦耳热是多少?
如图所示,竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆,上端可绕轴O在竖直平面内转动,下端固定一个不计重力的点电荷A,带电量+q。当板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向成=45°的位置;若平行板以M、N为轴同时顺时针旋转
=15°的角,而仍要杆静止在原位置上,则板间电压应变为U2。求:U1/U2的比值。
某同学是这样分析求解的:
两种情况中,都有力矩平衡的关系。设杆长为L,两板间距为d,当平行板旋转后,电场力就由变为
,电场力对轴O的力臂也发生相应的改变,但电场力对轴O的力矩没有改变。只要列出两种情况下的力矩平衡方程,就可求解了。
你觉得他的分析是否正确?如果认为是正确的,请继续解答;如果认为有错误之处,请说明理由并进行解答。
如图所示,在水平地面上有一个长L=1.5m,高h = 0.8m的长方体木箱,其质量为M=1kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.3。在它的上表面的左端放有一质量为m= 4kg的小铁块,铁块与木箱间的摩擦不计。开始它们均静止。现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N。(g=10m/s2)求:
(1)经过多长时间铁块从木箱上滑落?
(2)铁块滑落前后木箱的加速度与
大小之比。
(3)铁块着地时与木箱右端的水平距离S。