(12分)如图15所示,光滑小圆环A吊着一个重为G1的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上,今有一细绳拴在小圆环A上,另一端跨过固定在大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为G2的砝码,如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小.绳子又不可伸长,求平衡时弦AB所对的圆心角θ.
如图所示,一辆汽车从A点开始爬坡,坡与水平面间的夹角为300,在牵引力不变的条件下行驶45 m的坡路到达B点时,司机立即关掉油门,以后汽车又向前滑行15 m停在C点,汽车的质量为5×103 kg,行驶中受到的摩擦阻力是车重的0.25倍,取g=10 m/s2,求汽车的牵引力做的功和它经过B点时的速率.
做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC,AB段和BC段的平均速度分别为=3m/s、
=6m/s,则
(1)物体经B点时的瞬时速度为多大?
(2)若物体运动的加速度a=2m/s2,试求AC的距离。
(14分)如下图,竖直平面坐标系的第一象限,有垂直
面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E;第四象限有垂直
面向里的水平匀强电场,大小也为
;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为
的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点
相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于
.一质量为
的带电小球从
轴上(
)的
点沿
轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点
,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过
点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为
).
(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量;
(2)点距坐标原点
至少多高;
(3)若该小球以满足(2)中最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过
点开始计时,经时间
小球距坐标原点
的距离
为多远?
(10分).如图所示,金属杆,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距
,导轨上端接有
的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于
的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆
下滑时,每秒钟有
的重力势能减少,求
杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).
(10分).质量为的物体在一恒定水平外力
作用下,沿水平面作直线运动,其速度与时间关系图像如图所示.
,试求:
(1)恒力的大小;
(2)地面动摩擦因数.