(12分)一个不带电的金属板,表面有很薄的光滑绝缘层,与水平方向成θ角放置.金属板上B、C两点间的距离为L,在金属板上方的A点固定一个带电荷量为+Q的点电荷,金属板处在+Q的电场中.已知A、B、C三点在同一竖直平面内,且AB水平,AC竖直,如图所示.将一个带电荷量为+q(q Q,q对原电场无影响)可看做点电荷的小球,从B点无初速释放,如果小球质量为m,下滑过程中带电荷量不变,求:
(1)小球在B点的加速度;
(2)下滑到C点时的速度.
如图所示,光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接,BC为导轨的直径,与水平面垂直,导轨半径为R=0.4m,一个质量为m=2.0kg的小球将弹簧压缩至A处.小球从A处由静止释放被弹开后,以速度v=6m/s经过B点进入半圆形轨道,之后向上运动恰能沿轨道运动到C点,求:
(1)释放小球前弹簧的弹性势能;
(2)小球到达C点时的速度大小;
(3)小球由B到C运动过程中克服阻力做的功.
一只质量为1kg的小球,从距水平地面5m高的点以8m/s的初速度水平抛出.不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球刚抛出时相对于水平地面的重力势能;
(2)小球在空中飞行的时间;
(3)小球抛出的水平距离.
在平直的高速公路上,一辆汽车正以30m/s的速度匀速行驶,因前方出现事故,司机立即刹车,直到汽车停下,已知汽车的质量为2×103 kg,刹车时汽车所受的阻力为1.2×104 N,求:
(1)刹车时汽车的加速度;
(2)从开始刹车到最终停下,汽车运动的时间;
(3)从开始刹车到最终停下,汽车前进的距离。
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5 s,警车发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车发动后要经多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
从离地500 m的空中由静止开始自由落下一个小球,取g=10 m/s2,求:
(1)经过多少时间落到地面;
(2)从开始落下的时刻起,在第1 s内的位移、最后1 s内的位移;
(3)落地时小球的速度.