如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点。一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20。小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,g取10m/s2,试求:
(1)撤去F时小物块的速度大小;
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功;
(3)若半圆形轨道是光滑的,其他条件不变,求当小物块到达D点时对轨道的压力大小。
如图所示,带电平行金属板相距为2R,在两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,与两板及左侧边缘线相切。一个带正电的粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧边缘O1点以某一速度射入,恰沿直线通过圆形磁场区域,并从极板边缘飞出,在极板间运动时间为t0。若撤去磁场,粒子仍从O1点以相同速度射入,则经t0/2时间打到极板上。
(1)求极板长度L和粒子的初速度v0;
(2)求两极板间电压U和粒子的荷质比q/m;
(3)若两极板不带电,保持磁场不变,该粒子仍沿中心线O1O2从O1点射入,欲使粒子从两板间飞出,求射入的速度应满足条件。(已知tan2θ =2tanθ/(1-tan2θ)
如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段。小明控制的四驱车(可视为质点),质量 m=1.0kg,额定功率为P=7W。小明的四驱车到达水平平台上A点时速度很小(可视为0),此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率,一段时间后关闭发动机。当四驱车由平台边缘点飞出后,恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道。已知AB间的距离L=6m,BF间高度差h=0.8m,圆轨道的半径R=1m,∠COD=53°,四驱车在AB段运动时的阻力恒为1N。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
(1)求四驱车到达C点时的速度大小;
(2)发动机在水平平台上工作的时间;
(3)四驱车第一次经过D点时对轨道的压力大小。
在青少年科技创新大赛中,某同学展示了其设计的程序控制电动赛车,如图所示.赛车质量M=2.0kg,长L=2m,高h=0.8m,额定功率P=30W.在赛车的最左端放一质量m=1.0kg的物体B(大小可忽略),距赛车右端s=2.0m的地方固定另一个长方体物体C,它的高度为赛车的,宽度为赛车长的
.已知赛车与物体B间的动摩擦因数μ1=0.4,与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,通电后赛车与物体B一起由静止向C运动,与C发生碰撞后电动赛车立即停止.取g=10m/s2,求:
(1)若通电后赛车以额定功率行驶,电动机的工作时间至少为多少,才能使物体B越过C落到地面上?
(2)若通电后开始的一段时间内电动机提供的牵引力F=15N,使赛车做匀加速运动,则电动机的工作时间至少为多少,才能使物体B越过C落到地面上?
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,当距离地面 125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,求:
(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g="10" m/s2)
某人骑自行车以4m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面7m处以10m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,而以2m/s2的加速度减速前进。
(1)汽车从开始关闭发动机到停止所用时间是多少?
(2)此人需要多长时间才能追上汽车?