如图所示,光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水平。另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为θ=37°的斜面,整个装置固定在竖直平面内。一个可视作质点的质量为m=0.1kg的小球,从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若小球从高h=0.45m处静止下滑,则小球离开平台时速度v0的大小是多少?
(2)若小球下滑后正好落在木板的末端,则释放小球的高度h为多大?
(3)试推导小球下滑后第一次撞击木板时的动能与它下滑高度h的关系表达式,并作出Ek-h图象。
某人在离地高H="15" m的屋顶将手伸出屋檐,以初速度V0=10m/s竖直向上抛出一小球,不考虑空气阻力的影响,它抛出以后运动的过程中,求:
(1)小球抛出后离地面的最大高度是多少?
(2)小球经多长时间落到地上?
(3)小球落地的速度大小是多少?(g取10 m/s2)
如图,水平面内有一光滑金属导轨,其
、
边的电阻不计,
边的电阻阻值
,
与
的夹角为
,
与
垂直,
边长度小于
。将质量
,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与
平行。棒与
、
交点
、
间的距离
.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度
。在外力作用下,棒由
处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。
(1)若初速度 ,求棒在 处所受的安培力大小 。
(2)若初速度 ,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间 。
(3)在棒由 处向左移动 到达 处的过程中,外力做功 ,求初速度 。
如图,一对平行金属板水平放置,板间距为
,上极板始终接地。长度为
、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为
。当两板间电压为
时,杆静止在与竖直方向
夹角
的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕
、
顺时针旋转
至图中虚线位置时,为使杆仍在原位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:
(1)绝缘杆所受的重力
;
(2)两板旋转后板间电压
。
(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能
与
时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求
与
。
如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为
的固定斜面,斜面上放一质量为
的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为
的匀减速运动直至静止,经过的总路程为
,运动过程中的最大速度为
。
(1)求箱子加速阶段的加速度大小 。
(2)若 ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。
如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为
时,被封闭的气柱长
,两边水银柱高度差
,大气压强
=
。
(1)为使左端水银面下降
,封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到
后,为使封闭气柱长度变为
,需向开口端注入的水银柱长度为多少?