如图,ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是倾斜的,倾角为370,BC段是水平的,CD段为半径R=0.15 m的半圆,三段轨道均光滑连接,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m。一带正电的导体小球甲,在A点从静止开始沿轨道运动,与静止在C点不带电的相同小球乙发生弹性碰撞,碰撞后速度交换。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,小球甲所带电荷量为q甲=2.0×10-5C,g取10 m/s2,假设甲、乙两球可视为质点,并不考虑它们之间的静电力,且整个运动过程与轨道间无电荷转移。
(1)若甲、乙两球碰撞后,小球乙恰能通过轨道的最高点D,试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力;
(2)若水平轨道足够长,在甲、乙两球碰撞后,小球乙能通过轨道的最高点D,则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下?
(3)若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动,在满足(1)问和能垂直打在倾斜轨道的条件下,试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上?
一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端自由,一质量为m的滑块从距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动,如图所示,滑块与水平面的动摩擦因数为μ,在与弹簧碰后反弹回来,最终停在距P点为L1的Q点.求在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大弹性势能为多少(设弹簧原长处弹性势能为零)?
跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当自由下落180m的距离时,打开降落伞,伞张开后运动员就以14m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为4m/s,问:(g="10" m/s2)
(1)运动员打开降落伞时的瞬时速度是多少?
(2)离开飞机时到运动到达地面所用的总时间为多少?
(3)运动员从多高地方离开飞机做跳伞表演?
某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图如图甲所示,A是一块水平放置木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图甲中、
……),槽间距离均为
。把覆盖复写纸的方格纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离
。实验得到小球在方格纸上打下的若干痕迹点,如图乙
(1)实验前必须调节斜槽末端每次让小球从同一位置由静止释放,是为了
(2)每次将B板向内侧平移距离,是为了
(3)设小方格的边长L,小球在实验中记录的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛初速度的计算式为V0= (用L、 g 表示)。
人造卫星是由运载火箭点火发射后送入 其 运行轨道的,其发射后的飞行过程大致可分为:垂直加速阶段、惯性飞行阶段和进入轨道阶段,如图所示。设地球表面g="10" m/s2,地球的半径R="6.4×103" km
(1)设某次发射过程中,有一在地球表面重 为 40 N的物体,放置在该卫星中。在卫星垂直加速上升的过程中,且a="5" m/s2时物体与卫星中的支持面的相互作用30 N,则卫星此时距地面的高度为 km。
(2)当卫星进入离地高为地球半径3倍的圆形轨道运动时,它运行的速度为 km/s
如图所示,一小球从倾角θ的斜坡顶端的A点,以初速υ0 水平抛出,落到斜坡上的B点,则
(1)小球从A到B的运动时间为;
(2)从A点抛出后经时间小球离斜面最远。