如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度
,水平距离
,水平轨道AB长为
.小球与水平轨道间的动摩擦因数
,重力加速度
.则:
(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?
以初速为,射程为
的平抛运动轨迹制成一光滑轨道。一物体由静止开始从轨道顶端滑下,当其到达轨道底部时。求:(1)物体的速度大小为多少?(2)物体水平方向的速度大小为多少? (重力加速度为
。)
静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x = 0为中心,沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为 -q,其动能与电势能之和为-A(0 < A < qφ0)。忽略重力。求:粒子所受电场力的大小;
粒子的运动区间;
粒子的运动周期。
如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2)。
(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;
(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向;
(3)计算4s内回路产生的焦耳热。
滑雪者能在软绵绵的雪地上高速奔驰,是因为白雪里充满了空气,当滑雪板压在雪地上时会把雪地里的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的气垫,从而大大的减少了雪地对滑雪板的摩擦。然而,当滑雪板的速度相对雪地的速度较小时,与雪地接触的时间超过某一值就会陷下去,使他们的摩擦增大。
假设滑雪者的速度超过4m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由0.25变为0.125。一个滑雪者从倾角为θ = 37°的坡顶A由静止开始自由下滑,滑至坡底B后,又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图。不计空气阻力,坡长为LAB =26m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间;
滑雪者到达B处的速度;
滑雪者在水平雪地上运动的最大距离。
已知锌的逸出功W0="3.34" eV,试通过计算说明:用波长λ=0.2μm的光照射锌板时能否发生光电效应。(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3×108m/s)