如图所示,在光滑的水平地面上有一块长木板,其左端固定一挡板,挡板和长木板的总质量为m1 =3kg,其右端放一质量为m2= 1kg的小滑块,长木板的右端到挡板的距离为L=lm,整个装置处于静止状态。现对小滑块施加一水平拉力,将它拉到长木板的正中央时立即撤去拉力,此过程中拉力做功W=20J。此后小滑块与挡板碰撞(碰撞过程无机械能损失,碰撞时间极短),最终小滑块恰好未从长木板上掉下来。在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,系统因摩擦产生热量Q= 12J。求
(1) 小滑块最终的速度大小;
(2) 碰撞结束时,小滑块与长木板的速度;
(3) 在小滑块与长木板发生相对运动的整个过程中,小滑块运动的位移大小。
如图所示,一传送装置可将货物从楼下传送到楼上,将货物轻放在传送带A端,被加速到B端后货物将沿着半径R=0.4m的光滑圆轨道运动经C点到达楼上。圆轨道与传送带B点相切,其中OC为圆轨道的半径且沿竖直方向,O点为圆轨道的圆心。已知传送带与货物间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平面夹角θ=37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,货物可视为质点。求:
(1)货物在传送带上的加速度大小;
(2)传送带AB段 至少要多长?
2004年,中国正式开展月球探测工程,并命名为“嫦娥工程”,古老的月球即将留下中华儿女的足迹, 现宇航员欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修.试根据你所学的知识回答下列问题:
(1)维修卫星时航天飞机的速度应为多大?
(2)已知地球自转周期为T0,则该卫星每天可绕月球转几圈?(已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为gm,计算过程中可不计地球引力的影响,计算结果用h、R、gm、T0等表示)
如图所示,绝缘细线长为L,最大张力为T,一端固定于O点,另一端连接一带电荷量为q,质量为m的带正电小球,若T>mg,求:
(1)若要小球保持静止,可在O点放置一带电量为多少的点电荷;
(2)若要小球静止时细线与竖直方向成α角,需叠加匀强电场的最小电场强度E为多大.
如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内、管口B、C的连线是水平直径,现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R,从小球进入管口开始,整个空间中突然加上一个匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点,设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g,求:
(1)小球到达B点的速度大小;
(2)小球受到的电场力的大小和方向;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力。
一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功。