如右图所示,两根平行金属导轨固定在同一水平面内,间距为l,导轨左端连接一个电阻R.一根质量为m、电阻为r的金属杆ab垂直放置在导轨上.在杆的右方距杆为d处有一个匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向下,磁感应强度为B.对杆施加一个大小为F、方向平行于导轨的恒力,使杆从静止开始运动,已知杆到达磁场区域时速度为v,之后进入磁场恰好做匀速运动.不计导轨的电阻,假定导轨与杆之间存在恒定的阻力.求:
(1)导轨对杆ab的阻力大小Ff;
(2)杆ab中通过的电流及其方向;
(3)导轨左端所接电阻R的阻值.
如图所示,细绳CO与竖直方向成一定角度,A、B两物体用跨过轻滑轮的细绳相连,两绳夹角为60°,不计绳与滑轮间的摩擦。已知物体B的重力为100N。
(1)若地面对物体B的支持力为80N,求物体B所受到的摩擦力大小;
(2)若物体B与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.5,欲使物体B在水平面上不滑动,物体A的重力最大不能超过多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(3)若在满足(2)中所述情景下,试求CO绳所受的拉力大小。
据报道,三岁小童闹闹玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速掉下,在他刚掉下时恰被楼下一管理人员发现,该人员迅速由静止冲向闹闹下落处的正下方楼底,准备接住闹闹。已知管理人员到闹闹下落处的正下方楼底的距离为15m,为确保安全稳妥地接住闹闹,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接闹闹时没有水平方向的冲击(即水平速度为零)。不计空气阻力,将儿童和管理人员都看做质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动(g取10m/s2)。问:
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在加速或减速过程的加速度大小相等,且最大速度不超过7.5m/s,求管理人员奔跑时至少需要多大的加速度?
萌非凡同学用力推一箱子,使它获得3m/s的初速度,之后放手,箱子在摩擦力的作用下做匀减速直线运动,加速度的大小为1m/s2。求:
(1)箱子减速运动的总时间;
(2)第2秒内箱子发生的位移。
一轻质细绳一端系一质量为的小球A,另一端挂在光滑水平轴O 上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s为2m,动摩擦因数为0.25.现有一小滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球碰撞时交换速度,与挡板碰撞不损失机械能.若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,试问:
(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h.
(2)若滑块B从h=5m处滑下,求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力.
(3)若滑块B从h="5m" 处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数n.
质量为M=2.5kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.50。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。
求:(1)木块对铁箱的压力;
(2)水平拉力F的大小;
(3)使拉力F减小到120N,经过一段时间,木块落至箱底后且不反弹,某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力,经1s时间木块从左侧到达右侧,则铁箱长度是多少?