如图甲所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA长为4 m.有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10 m/s2,试求:
(1)滑块到A处的速度大小;
(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度是多少?
如图所示,质量m=0.2kg的小物块沿平台滑行到A点水平抛出,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道,B、C为圆弧两端点,其连线水平。已知圆弧对应圆心角为θ=106º,平台与BC连线的高度为h=0.8m。小物块到达C点时的速度大小与B点相等,并沿固定斜面向上滑动,斜面足够长且沿圆弧C点切线方向。物块与斜面间的动摩擦因数为μ=1/3,计算中重力加速度g取10m/s2,sin53º=0.8,cos53º=0.6,
求:
(1)小物块离开A点时的水平速度大小;
(2)小物块沿斜面向上运动的最大距离。
如图所示,AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为2mg。当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠ACB=53°,BC=1m。竖直轴AB匀速转动,C球在水平面内做匀速圆周运动。
求:
(1)要使两条细绳都拉直,C球的线速度至少多大?
(2)当C球的线速度增大时,AC和BC哪条绳先断?当其中一条绳刚要断时,C球的线速度多大?
(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
如图所示,一个竖直放置的圆锥筒可绕中心轴OO′转动,筒内壁粗糙,筒口半径和筒高分别为R和H,筒内壁A点的高度为筒高的一半。内壁上有一质量为m的小物块。
求∶
(1)当筒不转动时,物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小;
(2)当物块在A点随筒做匀速转动,且其所受到的摩擦力为零时,筒转动的角速度。
如图,圆柱桶的一个横截面在xOy平面内,与x轴相切于坐标原点O,圆心为
,半径为
,在与y轴成
=
角的直径两端开有小孔
和
。现在桶内加匀强磁场,磁感应强度为
,方向平行于轴线向外,该装置就是一个离子速度选择器。离子束以某一入射角从
孔射入,
取值不同,就有不同速率的离子从
孔射出。x轴下方存在方向沿x轴正向的匀强电场,其右边界上放置一个与y轴平行、间距为
的挡板,板上开有小孔
(与
、
、
共线),紧靠
孔处安放一离子探测器。当离子源S以入射角
对准
孔发射某种正离子,电场场强大小为
时,探测器检测到有离子射入。不计离子重力和离子间的作用,打在桶壁和挡板上的离子不再反弹。试求:
(1)射入探测器上的离子的比荷(电荷量与质量之比);
(2)射入探测器上的离子在磁场和电场中运动的时间之比。
如图所示,两根很长的光滑平行导轨相距L,放在一水平面内,其左端接有电容C,阻值为R1和R2的电阻。整个装置放在磁感应强度为B的匀强磁场中,现用大小为F的水平恒力拉棒
,使它沿垂直于棒的方向向右运动,棒与导轨的电阻不计,试求:
(1)棒
运动的最大速度。
(2)若棒达到最大速度以后突然停止,则电容放电瞬间棒受到的安培力大小和方向。