某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他正前方7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,然后以2m/s2的加速度匀减速前进,求此人需多长时间才能追上汽车?
如图所示,光滑水平面上静止着一辆质量为的平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B的质量为
,与车板之间的动摩擦因数为
。C的质量为
,与车板之间的动摩擦因数为
。t=0时刻B、C分别从车板的左、右两端同时以初速度
和
相向滑上小车。在以后的运动过程中B与C恰好没有相碰。已知重力加速度为g, 设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求:
(1)平板车的最大速度和达到最大速度经历的时间
;
(2)平板车平板总长度。
一玻璃三棱柱竖直放在水平桌面上,其底面A1B1C1是边长a=12cm的等边三角形,柱高L=12cm。现在底面的中 心O处放置一点光源,不考虑三棱柱内的反射光,玻璃的折射率为,求三个侧面的发光的总面积。
如图所示,相距3L的AB、CD两直线间的区域存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场,其中PT上方的电场I的场强方向竖直向下,PT下方的电场II的场强方向竖直向上,电场I的场强大小是电场Ⅱ的场强大小的两倍,在电场左边界AB上有点Q,PQ间距离为L。从某时刻起由Q以初速度v0沿水平方向垂直射入匀强电场的带电粒子,电量为+q、质量为m。通过PT上的某点R进入匀强电场I后从CD边上的M点水平射出,其轨迹如图,若PR两点的距离为2L。不计粒子的重力。试求:
(1)匀强电场I的电场强度E的大小和MT之间的距离;
(2)有一边长为a、由光滑弹性绝缘壁围成的正三角形容器,在其边界正中央开有一小孔S,将其置于CD右侧且紧挨CD边界,若从Q点射入的粒子经AB、CD间的电场从S孔水平射入容器中。欲使粒子在容器中与器壁多次垂直碰撞后仍能从S孔射出(粒子与绝缘壁碰撞时无机械能和电量损失),并返回Q点,需在容器中现加上一个如图所示的匀强磁场,粒子运动的半径小于,求磁感应强度B的大小应满足的条件以及从Q出发再返回到Q所经历的时间。
一水平传送带以4m/s的速度逆时针传送,水平部分长L=6m,其左端与一倾角为θ=300的光滑斜面平滑相连,斜面足够长,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最右端,已知物块与传送带间动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2。求物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的时间。
如图所示,螺线管横截面积为S,线圈匝数为N,电阻为R1,管内有水平向右的磁场,磁感应强度为B.螺线管与足够长的平行金属导轨MN、PQ相连并固定在同一平面内,与水平面的夹角为,两导轨间距为L。导轨电阻忽略不计。导轨处于垂直斜面向上、磁感应强度为B0的匀强磁场中。金属杆ab垂直导轨,杆与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦滑动。已知金属杆ab的质量为m,电阻为R2,重力加速度为g。忽略螺线管磁场对金属杆ab的影响、忽略空气阻力。
(1)螺线管内方向向右的磁场B不变,当ab杆下滑的速度为v时,求通过ab杆的电流的大小和方向;
(2)将ab杆下滑的速度为v时,螺线管内方向向右的磁场才开始变化,其变化率(k>0)。讨论杆加速度的方向与k的取值的关系。