如图 (a)所示,质量m=2.0kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规律如图 (b)所示.g取10m/s2求:
(l)在图 (c)的坐标系中画出物体在前8s内的v-t图象.(要求有计算过程)
(2)前8s内物体的位移
如图所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 .
在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时
间内:
(1)通过电阻R1上的电流大小和方向;
(2)通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。
如图1所示,真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U 0=1000V的加速电场后,由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l=0.20m,相距d=0.020m,加在A、B两板间的电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。设A、B间的电场可看作是均匀的,且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒在左侧边缘与极板右端距离b=0.15m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T=0.20s,筒的周长s=0.20m ,筒能接收到通过A、B板的全部电子。
(1)以t=0时(见图2,此时u=0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。(不计重力作用)
(2)在给出的坐标纸(图3)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。
(18分)如图,一小车静止在光滑水平地面上,车顶用长L=0.8m的细线悬挂一静止小球,小车质量m 3=4.0kg,小球质量m 2=0.9kg,一质量为m 1=0.1kg的子弹以速度v 1=10m/s水平射入球内(作用时间极短,g取10m/s 2),求
(1)细线上摆的最大角度θ。
(2)小球第一次返回最低点时,小球的速度和小车的速度。
原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速)加速过程中重心上升的距离称为"加速距离"。离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为"竖直高度"。现有下列数据:人原地上跳的"加速距离"d 1=0.50m,"竖直高度"h 1=1.0m;跳蚤原地上跳的"加速距离"d 2=0.00080m,"竖直高度"h 2=0.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而"加速距离"仍为0.50m,则人上跳的"竖直高度"是多少?
如图所示,光滑水平面上有一长板车,车的上表面OA段是一长为L的水平粗糙轨道,A的右侧光滑,水平轨道左侧是一光滑斜面轨道,斜面轨道与水平轨道在点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,其弹性势能为
,一质量为
的小
物体(可视为质点)紧靠弹簧,小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为,整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定,小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为
,斜面轨道的长度足够长,忽略小物体运动经过
点处产生的机械能损失,不计空气阻力。求:
(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能;
(2)当满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上,满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?