2010年温哥华冬奥会上澳大利亚名将布莱特力压美国名将特特尔和克拉克以45分获得单板滑雪冠军。如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求
(1)运动员下滑过程中的加速度大小;
(2)运动员到达坡底时的速度大小;
(3)运动员受到的合外力大小.
如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为30°、长L=2m的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,三物块的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不带电,B、C的带电量分别为qB=+4.0×l0-5C、qC=+2.0×l0-5C且保持不变,开始时三个物块均能保持静止且与斜面间均无摩擦力作用。如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为0,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为
。现给A施加一平行于斜面向上的拉力F,使A在斜面上做加速度a=1.5m/s2的匀加速直线运动,经过时间t0,拉力F变为恒力,当A运动到斜面顶端时撤去拉力F。已知静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,g=10m/s2。求:
(1)未施加拉力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)拉力F对A物块做的总功。
如图所示,水平放置的平行板电容器,与某一电源相连,它的极板长L="0.4" m,两板间距离d=4×10-3m,有一束由相同带电微粒组成的粒子流,以相同的速度v0从两板中央平行极板射入,开关S闭合前,两板不带电,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒质量为m=4×10-5kg,电荷量q=+l×10-8C。(g=10m/s2)求:
(1)微粒入射速度v0为多少?
(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场,电容器的上板应与电源的正极还是负极相连?所加的电压U应取什么范围?
如图所示,一个带电量为-q的油滴,从O点以速度v射入匀强电场中,v的方向与电场方向成角。已知油滴的质量为m,测得油滴到达运动轨迹的最高点时,它的速度大小又为v。求:
(1)最高点的位置可能在O点上方的哪一侧?简要说明理由。
(2)最高点处(设为N)与O点的电势差U。
(3)电场强度E。
在一个水平面上建立x轴,在过原点O右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6×105N/C,方向与x轴正方向相同,在O处放一个电荷量q=5×10-8C、质量m=0.010kg的带负电绝缘物块,物块与水平面间的动摩擦因数=0.2,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2m/s,求:(g取10m/s2)
(1)物块最终停止时的位置;
(2)物块在电场中运动过程的机械能增量。
如图所示,在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,A放在水平地面上,B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连, C放在固定的光滑斜面上,斜面倾角为30°,用手按住物体C,使细绳刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。已知A、B的质量分别为m1、m 2,C的质量为2m,重力加速度为g,细绳与滑轮之间的摩擦力不计,开始时整个系统处于静止状态,释放物体C后它沿斜面下滑,斜面足够长,当C不再下滑时物体A恰不离开地面。求:
(1)物体A恰不离开地面时,物体C已下降的高度;
(2)其他条件不变,若把物体C换为质量为2(m+△m)的物体D ,释放物体D后它沿斜面下滑,当A刚要离开地面时,物体B的速度为多大?