如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道,B点为水平面与轨道的切点,用水平恒力F将质量m=2.0kg的小球从A点由静止开始推到B点后撤去恒力,AB间距离为L。(小球大小可以忽略,g=10m/s2)
(1)若小球恰好能到达C点,求小球在B点的速度大小。
(2)若小球沿半圆形轨道运动到C处后又正好落回A点,在完成上述运动过程中推力最小,求推力最小值为多少?此时L的长度为多少?
(8分)如图所示,质量为m,带电量为+q的粒子,从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入.已知两板间距为d,磁感应强度为B,这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域(重力不计).今将磁感应强度增大到某值,则粒子将落到极板上.当粒子落到极板上时的动能为多大?
(8分)如图所示,两根平行金属导轨M、N,电阻不计,相距0.2 m,上边沿导轨垂直方向放一个质量为m=5×10-2kg的金属棒ab,ab的电阻为0.5 Ω.两金属导轨一端通过电阻R和电源相连.电阻R=2 Ω,电源电动势E=6 V,电源内阻r=0.5 Ω,如果在装置所在的区域加一个匀强磁场,使ab对导轨的压力恰好是零,并使ab处于静止.(导轨光滑)求所加磁场磁感强度的大小和方向.
如图所示,光滑水平面上固定一倾斜角为30o的光滑斜面,紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板,木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接,以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变。质量为2kg的滑块从斜面上高h=1.8m处由静止滑下,并以到达倾斜底端的速度滑上木板左端,最终滑块没有从木板上滑下。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2求:(1)滑块从滑上木板到与木板速度相同经历的时间(2)木板的最短长度;
短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内的平均速度为7.5m/s,(加速时间大于等于2秒)求(1)该运动员的加速度(2)该运动员在运动中能达到的最大速度(3)在匀速阶段通过的距离。
如图所示,质量为5kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为0。轻绳OB水平且B端与放在水平面的质量为10kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角为37o,物体乙与水平面间的动摩擦因数为0.3,物体A、B都处于静止状态,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。求:
(1)绳OA的拉力多少?
(2)物体乙受到的摩擦力多少?