如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨MN、QP相距为l=1m,导轨平面与水平面成θ=37°角,上端连接阻值为R=2Ω的电阻。匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度B=0.4T。质量m=0.2kg、电阻r=1Ω的金属棒ab,以初速度v0从导轨底端向上滑行,金属棒ab在安培力和一
平行于导轨平面的外力F的共同作用下做匀变速直线运动,加速度大小为a=3m/s2,方向始终沿导轨向下,在金属棒在导轨上运动的过程中,电阻R消耗的最大功率Pm=1.28W。设金属棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数
=0.25。(g="10" m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)金属棒初速度v0的大小;
(2)当金属棒速度的大小为初速度大小一半时施加在金属棒上外力F的大小和方向;
(3)请画出金属棒在导轨上整个运动过程中外力F随时间t变化所对应的图线。(不需要写出现计算过程)
如下图,光滑轨道固定在竖直平面内,水平段紧贴地面,弯曲段的顶部切线水平、离地高为h;滑块A静止在水平轨道上,v0="40m/s" 的子弹水平射入滑块A后一起沿轨道向右运动,并从轨道顶部水平抛出.已知滑块A的质量是子弹的3倍,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)子弹射入滑块后一起运动的速度;
(2)水平距离x与h关系的表达式;
(3)当h多高时,x最大,并求出这个最大值.
如图所示,一质量为m=2kg的小球以某一初速度v0=8m/s向壕沟运动,小球开始运动时距离壕沟上边缘L=8m,地面粗糙有摩擦。小球恰好飞过壕沟,已知壕沟长s=1.6m,落差h=0.8m。求:
(1)小球到达壕沟上边缘时的速度v
(2)小球与地面间的动摩擦因素μ
猎狗能以最大速度v1=10m/s持续地奔跑,野兔持续奔跑的最大速度只能为v2=8m/s。一只野兔在离洞穴s1=200m的某处草地上吃草,被猎狗发现后,猎狗以最大速度做匀速直线运动径直朝野兔追来。野兔发现猎狗时,与猎狗相距s2=60m,兔子立即掉头加速跑向洞穴(加速过程可以看作匀加速直线运动)。如图三者在同一直线上,求野兔的加速度至少为多大才能保证安全回到洞穴?
一宇宙空间探测器从某一星球表面竖直升空,宇宙探测器升到空中某一高度,发动机关闭,其速度随时间的变化关系如图所示。
(1)升空后8秒末,24秒末,32秒末探测器的速度分别是多少?
(2)探测器哪一时刻关闭发动机?哪一时刻达到最大高度?哪一时刻开始下降?
(3)探测器所能达到的最大高度是多少?
(4)求探测器加速上升的过程中加速度?求下降过程的加速度?
从楼顶自由释放一小石块,小石块的运动可近似看做是自由落体运动,测得小石块在落地前最后一秒内的位移是整栋楼高的 7/16,则该栋高楼的楼高为多少?(g=10m/s2)