如图所示,一端封闭的两条平行光滑长导轨相距L,距左端L处的右侧一段弯成半径为的四分之一圆弧,圆弧导轨的左、右两段处于高度相差
的水平面上。以弧形导轨的末端点O为坐标原点,水平向右为x轴正方向,建立Ox坐标轴。圆弧导轨所在区域无磁场;左段区域存在空间上均匀分布,但随时间t均匀变化的磁场B(t),如图2所示;右段区域存在磁感应强度大小不随时间变化,只沿x方向均匀变化的磁场B(x),如图3所示;磁场B(t)和B(x)的方向均竖直向上。在圆弧导轨最上端,放置一质量为m的金属棒ab,与导轨左段形成闭合回路,金属棒由静止开始下滑时左段磁场B(t)开始变化,金属棒与导轨始终接触良好,经过时间t0金属棒恰好滑到圆弧导轨底端。已知金属棒在回路中的电阻为R,导轨电阻不计,重力加速度为g。
(1)求金属棒在圆弧轨道上滑动过程中,回路中产生的感应电动势E;
(2)如果根据已知条件,金属棒能离开右段磁场B(x)区域,离开时的速度为v,求金属棒从开始滑动到离开右段磁场过程中产生的焦耳热Q;
(3)如果根据已知条件,金属棒滑行到x=x1,位置时停下来,
a.求金属棒在水平轨道上滑动过程中遁过导体棒的电荷量q;
b.通过计算,确定金属棒在全部运动过程中感应电流最大时的位置。
汽车在平直公路以10m/s,速度做匀速直线运动,发现前面有情况刹车,加速度大小为2m/s2,
(1)刹车前进24m所用时间
(2)刹车后6s内位移。
如图所示,一个长为L=1m、质量M=2kg,厚度可以忽略不计的木板B静止在水平地面上,一个质量为m=3kg的物块A(可视为质点)从B的左端以速度v0=3m/s的初速度向右滑上木板B。若A、B与水平地面的摩擦因数均为μ1=0.2, A、B之间的动摩擦因数为μ2=0.4,求:
(1)A在B上滑动时,A、B的加速度。(g取10m/s2)
(2)试分析A能否从B上滑下,若不能求最终A相对大地的运动位移;若能,求A、B停下来时A、B间的距离(不计A从B上滑下因与地面磕碰导致A的速率损失。)
某同学做拍打篮球的游戏,要控制篮球,使其重心在距地面高度为h=0.9m的范围内做竖直方向上的往复运动,如图所示。每次要在最高点时用手开始击打篮球,手与球作用一段距离后分开,球落地反弹。已知球反弹的速度v2的大小是落地速度v1大小的4/5,反弹后恰好达到最高点,球与地面的作用时间为t=0.1s,篮球的质量m=0.5kg,半径为R=0.1m,若地面对球的作用力可视为恒力,篮球与地面碰撞时认为重心不变,忽略空气阻力和篮球的转动。求(1)球反弹的速度v2.(2)地面对球的作用力F(g取10m/s2)
物体质量为m=6kg,在水平地面上受到与水平地面成θ=37°角的斜向下F=20N的推力作用,以10m/s的速度向右做匀速直线运动,求(1)物体与地面间的摩擦因数。(2)撤去拉力后物体还能运动多大距离?(g取10m/s2)
质量为m=3kg的木块放在倾角为θ=30°的足够长斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2s时间物体沿斜面上升4m的距离,求力F的大小? (g取10m/s2)