如图15所示,平行金属导轨与水平面间夹角均为θ= 370 ,导轨间距为 lm ,电阻不计,导轨足够长。两根金属棒 ab 和 a’b’的质量都是0.2kg,电阻都是 1Ω ,与导轨垂直放置且接触良好,金属棒a’b’和导轨之间的动摩擦因数为0.5 ,金属棒ab和导轨无摩擦,导轨平面PMKO处存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场,导轨平面PMNQ处存在着沿轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度 B 的大小相同.让a’ b’固定不动,将金属棒ab 由静止释放,当 ab 下滑速度达到稳定时,整个回路下滑速度达到稳定时,整个回路消耗的电功率为 18W 。求 :
( 1 ) ab 达到的最大速度多大?
( 2) ab 下落了 30m 高度时,其下滑速度已经达到稳定,则此过程中回路电流的发热量 Q 多大?
( 3) 在ab下滑过程中某时刻将 a ' b’固定解除,为确保a ' b’始终保持静止,则a ' b’固定解除时ab棒的速度有何要求? ( g ="10m" / s2 , sin370 ="0.6" ,cos370 ="0.8" )
物体在距某一行星表面某一高度的O点由静止开始做自由落体运动,依次通过A、B、C三点,已知AB段与BC段的距离相等,均为24 cm,通过AB与BC的时间分别为0.2 s与0.1 s,若该星球的半径为180 km,则环绕该行星的卫星做圆周运动的最小周期为多少?
有两个人要把质量m="1000" kg的货物装进离地h="1" m高的卡车车厢内。他们找来L="5" m的斜面,但没有其他任何工具可用。假设货物在水平地面上和此斜面上滑动时所受摩擦阻力恒为货物重力的0.12倍,两个人的最大推力各为800 N。
(1)通过分析说明俩人能否将货物直接推进车厢?
(2)请你帮助他们设计一个可行的方案,使俩人用最大推力能将货物推进车厢。并详细证明之。(g取10 m/s2)
如图A.,M、N、P为直角三角形的三个顶点,∠M=37°,MP中点处固定一电量为Q的正点电荷,MN是长为a的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处x=0)的变化图像如图B.所示,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)图B中表示电势能随位置变化的是哪条图线?
(2)求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m;
(3)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q;
(4)求小球运动到M点时的速度。
如图,长为L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端用铰链固接于水平地面上的O点,初始时小球静止于地面上,边长为L、质量为M的正方体左侧静止于O点处。现在杆中点处施加一大小始终为12mg/π,方向始终垂直杆的力F,经过一段时间后撤去F,小球恰好能到达最高点。忽略一切摩擦,试求:
(1)力F所做的功;
(2)力F撤去时小球的速度;
(3)若小球运动到最高点后由静止开始向右倾倒,求杆与水平面夹角为θ时(正方体和小球还未脱离),正方体的速度大小。
如图,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端,一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点。若物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2的大小关系满足t1∶t2=1∶,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,试求:
(1)上滑加速度a1与下滑加速度a2的大小之比;
(2)物块和斜面之间的动摩擦因数;
(3)若斜面倾角变为60°,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的推力F作用在物块上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度大小。