(14分)如图所示,一个质量为m,带电荷量为+q的粒子在O点以v0的初速度跟水平方向成α角向上射出,如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后,可使粒子沿初速度所在直线方向做直线运动。已知重力加速度为g.
(1)若粒子做匀速直线运动则场强的大小和方向;
(2)求所加最小匀强电场的场强的大小;
(3)若加上水平向左、大小一定的匀强电场后,经过一段时间粒子又回到了O点,求粒子回到O点时的速度大小v和所用的时间t。
如图所示,水平面上固定一轨道,轨道所在平面与水平面垂直,其中bcd是一段以O为圆心、半径为R的圆弧,c为最高点,弯曲段abcde光滑,水平段ef粗糙,两部分平滑连接,a、O与ef在同一水平面上。可视为质点的物块静止于a点,某时刻给物块一个水平向右的初速度,物块沿轨道经过c点时,受到的支持力大小等于其重力的倍,之后继续沿轨道滑行,最后物块停在轨道的水平部分ef上的某处。已知物块与水平轨道ef的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)物块经过c点时速度v的大小;
(2)物块在a点出发时速度v0的大小;
(3)物块在水平部分ef上滑行的距离x。
能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题.为缓解能源紧张压力、减少环境污染,汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车.某公司研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24 kW,汽车连同驾乘人员总质量为m=2000kg,在水平路面上行驶时受到恒定的阻力是800 N,求:
(1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度;
(2)汽车在额定功率下行驶,速度为20 m/s时的加速度.
如图所示,在水平地面上固定一个倾角θ=37°、表面光滑的斜面体,物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。若A、B均可看作质点,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,试求:
(1)物体A上滑到最高点所用的时间t;
(2)物体B抛出时的初速度v2;
(3)物体A、B间初始位置的高度差h。
a、b两颗卫星在同一轨道平面内绕地球作匀速圆周运动,地球半径为R,a 卫星离地面高度为R,b卫星离地面高度为3R,则a、b两卫星周期之比为多大?若某时刻两卫星正好同时通过地面上同一点的正上方,a卫星至少经过多少个周期两卫星相距最远?
如图所示,某人在离地面高10m处,以5m/s的初速度水平抛出A球,与此同时在离A球抛出点水平距离s处,另一人竖直上抛B球,不计空气阻力和人的高度,试问:要使B球上升到最高点时与A球相遇,则(g =10m/s2)
(1)B球被抛出时的初速度为多少?
(2)水平距离s为多少?