如图(a)所示,在电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,有两个质量均为m的小球A、B(可被视为质点),被固定在一根绝缘轻杆的两端,轻杆可绕与电场方向垂直的固定转动轴O无摩擦转动,小球A、B与轴O间的距离分别为l、2l,其中小球B上带有电量为q的正电荷,小球A不带电。将轻杆转动到水平方向后,无初速释放,若已知=
。
求(1)轻杆转动到何位置时,小球A、B的速率达到最大。
(2)若l=米,小球A、B的最大速率为多少?
某同学是这样解的:(1)目前轻杆无法平衡,在小球A、B的带动下,开始顺时针转动,当A、B的速度达到最大时,小球B所受的电场力与重力的合力恰与杆平行,如图(b)所示,
所以tanθ=qE/mg=¼¼¼¼,
(2)对从a图位置到b图位置过程用动能定理求出A、B两球的最大速率。
你认为这位同学的解法是否正确,若正确,请完成计算;若不正确,请说明理由,并用你自己的方法算出正确结果。
如图所示,皮带传动装置的两轮间距L=8m,轮半径r=0.2m,皮带呈水平方向,离地面高度H=0.8m,一物体以初速度从平台上冲上皮带,物体与皮带间动摩擦因数
(g=10m/s2)求:
(1)皮带静止时,物体平抛的水平位移多大?
(2)若皮带逆时针转动,轮子角速度为72rad/s,物体平抛的水平位移多大?
(3)若皮带顺时针转动,轮子角速度为72rad/s,物体平抛的水平位移多大?
如图所示,质量为60 kg的滑雪运动员,在倾角为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90 m到达坡底,用时10 s.若g取10 m/s2,
求:⑴运动员下滑过程中的加速度大小?
⑵运动员到达坡底时的速度大小?
⑶运动员受到的摩擦力大小?
如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,停在不同高度处将小球水平抛出落入固定的球框中。已知球框距地面的高度为h0,小球的质量为m,抛出点与球框的水平距离始终为L,忽略空气阻力。
(1)小球距地面高为H0处水平抛出落入球框,求此过程中小球重力势能的减少量;
(2)若小球从不同高度处水平抛出后都落入了球框中,试推导小球水平抛出的速度v与抛出点高度H之间满足的函数关系;
(3)为防止球入框时弹出,小明认为球落入球框时的动能越小越好。那么,它应该从多高处将球水平抛出,可以使小球入框时的动能最小?并求该动能的最小值。
如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,细线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于静止状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为,则
(1)绳中拉力为多少?
(2)两小球的质量比为多少
如图所示,小菲在超市里推车购物,若小车和货物的总质量为10kg,小车在水平推力的作用下由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动,加速度大小为0.5m/s2,小车运动了4s,小车运动中所受的阻力恒为2N,求:
(1)推力的大小;
(2)4s末小车的速度大小;
(3)4s后撤销推力,小车还能向前运动多远。