如下图所示,一位质量m =60kg参加“挑战极限”的业余选手,要越过一宽度为s=3.5m的水沟,跃上高为h=2.0m的平台,采用的方法是:人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端,从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生弹性形变、同时脚蹬地,人被弹起,到达最高点时杆处于竖直,人的重心在杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计,取g=10m/s2。
(1)设人到达B点时速度vB=9m/s,人匀加速运动的加速度a=2m/s2,求助跑距离sAB;
(2)人要到达平台,在最高点飞出时刻速度v至少多大?
(3)设人跑动过程中重心离地高度H=0.8m,在(1)、(2)问的条件下,在B点蹬地弹起瞬间,人至少再做多少功?
(9分)如图甲所示,完全相同的A、B两物体放在水平面上,与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.2,每个物体重G=10 N,设物体A、B与水平面间的最大静摩擦力均为fm=2.5 N,若对A施加一个向右的由零均匀增大到6 N的水平推力F,请将A所
受到的摩擦力随水平推力F的变化情况在图乙中表示出来.(要求写出作图过程)
图2-16
(9分)如图所示,质量M=2 kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m= kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10 m/s2.求:
图2-15
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ.
在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中,有一倾角为θ,足够长的光滑绝缘斜面,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,电场方向竖直向上.有一质量为m,带电量为十q的小球静止在斜面顶端,这时小球对斜面的正压力恰好为零,如图所示,若迅速把电场方向反转竖直向下,小球能在斜面上连续滑行多远?所用时间是多少?
如图,水平放置的光滑的金属导轨M、N,平行地置于匀强磁场中,间距为d,磁场的磁感强度大小为B,方向与导轨平面夹为α,金属棒ab的质量为m,放在导轨上且与导轨垂直。电源电动势为ε,定值电阻为R,其余部分电阻不计。则当电键调闭合的瞬间,棒ab的加速度为多大?
如图所示,一带电的小球从P点自由下落,P点距场区边界MN高为h,边界MN下方有方向竖直向下、电场场强为E的匀强电场,同时还有匀强磁场,小球从边界上的a点进入电场与磁场的复合场后,恰能作匀速圆周运动,并从边界上的b点穿出,已知ab=L,求:
(1)该匀强磁场的磁感强度B的大小和方向;
(2)小球从P经a至b时,共需时间为多少?