如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R=4 Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内.质量为m=0.1 kg,长为L=0.1 m的导体棒ab垂直于导轨,使其从靠近电阻处由静止开始下滑,已知导体棒电阻为r=1 Ω,整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,导体棒下滑过程中加速度a与速度v的关系如图乙所示.(g=10 m/s2).求:导轨平面与水平面间夹角θ;
磁场的磁感应强度B;
若靠近电阻处到底端距离为20 m,
ab棒在下滑至底端前速度已达10 m/s,
求ab棒下滑的整个过程中,电阻R上产生的焦耳热.
如图所示,质量为m的小球B,用长为的细绳吊起处于静止状态,质量为m的A球沿半径为
的光滑1/4圆弧轨道,在与O点等高位置由静止释放,A球下滑到最低点与B球相碰,若A球与B球碰撞后立刻粘合在一起,求:
A球下滑到最低点与B球相碰之前瞬间速度
的大小;
A球与B球撞后粘合在一起瞬间速度
共的大小;
A球与B球撞后的瞬间受到细绳拉力F的大小。
如图所示,质量m=2.0kg的物体在恒力F=20N作用下,由静止开始沿水平面运动,力F与水方向的夹角
’,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,求该过程中:(
)
拉力F对物体所做的功W;
地面
对物体的摩擦力
的大小;
物体获得的动能
。
在光滑绝缘的水平面(纸面)上建有如图所示的平面直角坐标系,在此水平面上可视为质点的不带电小球a静止于坐标系的原点O,可视为质点的带正电小球b静止在坐标为(0,-h)的位置上。现加一方向沿y轴正方向、电场强度大小为E、范围足够大的匀强电场,同时给a球以某一速度使其沿x轴正方向运动。当b球到达坐标系原点O时速度为v0,此时立即撤去电场而改加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B、范围足够大的匀强磁场,最终b球能与a球相遇。求:b
球的比荷
;
从b球到达原点O开始至b球与a球相遇所需的时间;
撤去电场时,a球的位置坐标。
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,C的右端有固定挡板P,木板C的长度为2L。另有小物块A和B可以在长木板上滑动,A、C之间和B、C之间的动摩擦因数相同,A、C之间和B、C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A、B的尺寸以及P的厚度皆可忽略不计,A、B、C(连同挡板P)的质量皆为m。
若C被固定在桌面上,B静止放在木板C的中央,A以初速度v。从左端冲上木板C,物块A刚好能碰到B,求A、C之间的动摩擦因数。
若C未被固定在桌面上,开始时B静止放在木板C的中央,A以初速度
从左端冲上木板C。
a.要使物块A与B能相碰,初速度应满足的条件是什么?
b.若物块A与B发生碰撞过程的时间极短,且碰撞过程中没有机械能损失,要使物块B能够与挡板P发生碰撞,初速度
应满足的条件是什么?
已知下列数据:
(1)地面附近物体的重力加速度g;
(2)地球半径R;
(3)月球与地球的两球心间的距离r;
(4)卫星环绕地球运动的第一宇宙速
度v1;
(5)月球绕地球运动的周期T1;
(6)地球绕太阳运动的周期T2;
(7)万有引力常数G。
试选取适当的数据估算地球的质量。(要求给出两种方法)