(16分)如图所示,一圆环A套在一粗细均匀的圆木棒B上,圆环A的高度相对B的长度可以忽略不计.A和B的质量都是0.5kg,A和B之间的滑动摩擦力为3N.开始时B竖直放置,下端离地面高度
,A在B的顶端.现让它们由静止开始自由下落,当木棒与地面相碰后,木棒以竖直向上的速度反向运动.设碰撞时间很短,碰撞无机械能损失,不考虑空气阻力,取当地的重力加速度g取l0m/s2.试求:
(1)木棒第一次着地时速度的大小;
(2)A与地第一次碰撞后上升的最大高度;
(3)A上升至最大高度时,B的速度的大小;
(4)若在棒第二次着地前,要使A不脱离棒,棒的最小长度是多少?
如图所示,薄平板A长L=1m,质量为
kg,放在水平地面上,在A上最右端处放一个质量
kg的小物体B,已知A与B之间的动摩擦因数
,A、B两物体与桌面间的动摩擦因数均为
,最初系统静止。现在对板A右端施一大小为F=36N的水平恒力作用并开始计时,则:(取
m/s2)
(1)A、B两物体分离时F的功率P;
(2)在t=5s时B与平板A左端的距离x;
(3)在t=5s内平板A克服摩擦力做的功W。
以v0=20m/s的初速度,从地面竖直向上抛出一质量为m=5kg物体,物体落回地面时的速度大小为v=10m/s。如果物体在运动过程中所受阻力的大小不变,且和地面碰后不再反弹 (以地面为重力零势能面,g=10m/s2),求:
(1)物体运动过程中所受阻力的大小;
(2)物体在离地面多高处,物体的动能与重力势能相等。
火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空,设向上的加速度为a=5m/s2,卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体。当卫星升空到某高处时,弹簧秤的示数为85N,那么此时卫星距地面的高度是多少千米(地球半径取R=6400km,g=10m/s2)?
某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如下的
图象。已知在状态
时气体的体积
,求:
①气体在状态
的压强;②气体在状态
的体积。
如图(a)所示,平行金属板
和
间的距离为
,现在
、
板上加上如图(b)所示的方波形电压,
=0时
板比
板的电势高,电压的正向值为
,反向值也为
,现有由质量为
的带正电且电荷量为
的粒子组成的粒子束,从
的中点
以平行于金属板方向
的速度
不断射入,所有粒子不会撞到金属板且在
间的飞行时间均为
,不计重力影响。试求:
(1)粒子射出电场时的速度大小及方向;
(2)粒子打出电场时位置离
点的距离范围;
(3)若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后,都能到达圆形磁场边界的同一个点,而便于再收集,则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大?