如图所示,半径为R的环形塑料管固定在竖直面放置,AB为管的水平直径,管的粗细远小于管的半径, AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑,现将一质量为m、带正电的小球从管中A点静止释放,已知小球受到的重力与它受到的电场力大小相等,重力加速度为g。则释放后,求:小球第一次经过B点时的速率;
小球第一次经过最低点D时,管壁对小球的作用力是多大;
小球第三次经过最高点C时,管壁对小球的作用力是多大。
(14分)如图所示,质量M=0.2kg的长板静止在水平地面上,与地面间动摩擦因数μ1=0.1,另一质量m=0.1kg的带正电小滑块以v0=8m/s初速滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.5,小滑块带电量为q=2×10-3C,整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中,电场强度E=1×102N/C,(m/s2)求:
(1)刚开始时小滑块和长板的加速度大小各为多少.
(2)小滑块最后停在距木板左端多远的位置.
(3)整个运动过程中产生的热量.
(12分)在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的弹簧,弹簧轴线与斜面平行,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变,若A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,求:
(1)从挡板开始运动到球板分离所经历的时间t.
(2)从挡板开始运动到小球速度最大时,球的位移x.
、(12分)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前S0=13.5m处作了标记,并以v=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒。已知接力区的长度为L=20m。求:
(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a.
(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离
如下图所示,让小球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑竖直圆弧轨道,当小球进入圆轨道立即关闭A孔,小球恰好能做圆周运动。已知摆线长L=2m,,小球质量为m=0.5kg,D点与小孔A的水平距离s=2m,g取10m/s2。求:
(1)小球摆到最低点时的速度以及小球在最低点时对绳子的拉力
(2)小球运动到光滑竖直圆弧轨道最高点时的速度
(3)求粗糙水平面动摩擦因数μ。
航天员在月球上做自由落体实验,将某物体由距离月球表面高h处由静止释放,经时间t落到月球表面,已知月球半径为R,万有引力常量为G。试求:
(1)月球表面处重力加速度g的大小;
(2)月球的质量
(3)飞船在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的速度大小。