在场强为E =100v/m的竖直向下匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板,在金属板的正上方,高为h=0.8m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内,如图所示。放射物以v0 =200m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为、电量为
的带正电粒子.粒子最后落在金属板上.不计粒子重力,试求:
带电粒子下落过程中电场力做的功;
带电粒子打在板上时的动能;
计算落在金属板上的粒子图形的面积大小.(结果保留两位有效数字)
如图甲所示为某工厂将生产工件装车的流水线原理示意图。AB段是一光滑曲面,A距离水平段BC的高为H=1.25m,水平段BC使用水平传送带装置传送工件,已知BC长L=3m,传送带与工件(可视为质点)间的动摩擦因数为μ=0.4,皮带轮的半径为R=0.1m,其上部距车厢底面的高度h=0.45m。设质量m=1kg的工件由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失。通过调整皮带轮(不打滑)的转动角速度ω可使工件经C点抛出后落在固定车厢中的不同位置,取g=10m/s2。
(1)当皮带轮静止时,工件运动到点C时的速度为多大?
(2)皮带轮以ω1=20rad/s逆时针方向匀速转动,在工件运动到C点的过程中因摩擦而产生的内能为多少?
(3)设工件在固定车厢底部的落点到C点的水平距离为s,试在图乙中定量画出s随皮带轮角速度ω变化关系的s-ω图象。(规定皮带轮顺时针方向转动时ω取正值,该问不需要写出计算过程)
如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力.
(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少?
如图所示,一质量为M=4 kg,长为L=2 m的木板放在水平地面上,已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1,在此木板的右端上还有一质量为m=1 kg的铁块,小铁块可视为质点,木板厚度不计.今对木板突然施加一个水平向右的拉力. (g=10 m/)
(1)若不计铁块与木板间的摩擦,且拉力大小为6 N,则小铁块经多长时间将离开木板?
(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2,铁块与地面间的动摩擦因数为0.1,要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5 m,则施加在木板水平向右的拉力应满足什么条件?
一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上,劈的斜面光滑且与水平面夹角为30°,用一端固定的轻绳系一质量为m的小球,小球放在斜面上,轻绳与斜面的夹角为30°,如图所示.若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的k倍,为使整个系统静止,k的最小值为多少?
在水平地面上有一个质量为4kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10s末拉力减为F该物体的v-t,图象如图所示。
求:(1)物体受到的水平拉力F的大小
(2)物体与地面间的动摩擦因数。(g=10m/s2)