(12分)如图11所示,长L=1.2 m、质量M=3 kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上,质量m=1 kg、带电荷量q=+2.5×10-4 C的物块放在木板的上端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1,所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104 N/C的匀强电场.现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N. 取g=10 m/s2,斜面足够长.求:
(1)物块经多长时间离开木板?
(2)物块离开木板时木板获得的动能. 图11
(3)物块在木板上运动的过程中,由于摩擦而产生的内能.
倾角的粗糙斜面位于水平地面上,质量
的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经
到达底端,运动路程L=4
,在此过程中斜面保持静止(
=0.6,
求:
(1)求木块对斜面的压力大小和摩擦力大小;
(2)地面对斜面的支持力大小与摩擦力大小;
(3)通过计算证明木块在此过程中满足动能定理。
有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。(地球半径R=6400km,重力加速度g取10m/s2)
求:(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空?
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样,汽车要在桥面上腾空,速度要多大?
如图所示,质量M=4kg的木滑板B静止在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,这段滑板与A之间的动摩擦因数为0.2,而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。可视为质点的小木块A质量为m=1kg,原来静止在滑板的左端。当滑板B受到水平向左恒力F=14N,作用时间t后撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处。假设A、B间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等,g取10m/s2。求
(1)水平恒力F作用的时间t;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能。
图甲所示的平行板电容器板间距离为d,两板所加电压随时间变化图线如图乙所示,t=0时刻,质量为m、带电量为q的粒子以平行于极板的速度V0射入电容器,t1=3T时刻恰好从下极板边缘射出电容器,带电粒子的重力不计,求:
(1)平行板电容器板长L
(2)粒子射出电容器时偏转的角度φ
(3)粒子射出电容器时竖直偏转的位移y
如图所示,AB是半径为R的1/4光滑圆弧轨道。B点的切线在水平方向,且B点离水平地面高为h,有一质量为m的物体(可视为质点)从A点静止开始滑下。求:
(1)物体运动到B点时的速率
(2)物体运动到B点时,对轨道的压力
(3)物体落地点到B点的距离