(14分)汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙在甲、丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地,经过乙地时的速度为60 km/h;接着又从乙地匀加速运动到丙地,到丙地时速度为120 km/h,求汽车从甲地到达丙地的平均速度.
如图是过山车的部分模型图。模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.1m,该光滑圆形轨道固定在倾角为斜轨道面上的Q点,圆形轨道的最高点A与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动,已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为
,不计空气阻力,过山车质量为20kg,取g=10m/s2,
。若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处,求:
(1)小车在A点的速度为多大;
(2)小车在圆形轨道的最低点B时对轨道的压力为重力的多少倍;
(3)小车在P点的动能.
如图所示,光滑水平细杆MN、CD,MN、CD在同一竖直平面内。两杆间距离为h,N、C连线左侧存在有界的电场,电场强度为E。质量为m的带正电的小球P,穿在细杆上,从M端点由静止向N端点运动,在N、C连线中点固定一个带负电的小球,电荷量为Q。在匀强电场中做匀速圆周运动恰好回到C点,且小球P与细杆之间相互绝缘。
求:①带正电的小球P的电荷量q ,
②小球P在细杆MN上滑行的末速度v0;
③光滑水平细杆M、N两点之间的电势差;
如图所示,一根原来静止在固定的光滑绝缘水平台上的导体棒ab,长为L=1m,质量m=0.2kg,导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计,质量M=2.5kg的金属框架上,导体棒的电阻R=1Ω,磁感强度B=1T的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面.当金属框架在手指牵引下上升h=0.8m,获得稳定速度,此过程中导体棒产生热量Q=2J,下一刻导体棒恰好要离开平台.(不计一切摩擦和导线间的相互作用,g取10m/s2.)求:
(1)导体棒所达到的稳定速度是多少?
(2)此过程中手对金属框架所做的功是多少?
一质量为100g的质点处于静止状态,现受一个力的作用,其中的大小变化如图所示。在此过程中,求:(1)、质点0.5s内的位移大小。 (2)、描绘出速度大小v—t的变化图像。
微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分。反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于X轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线。一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知带电微粒质量m=1.0×10-20 kg,带电荷量q=-1.0×10-9 C,A点距虚线MN的距离d1=1.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。求:
(1)B点距虚线MN的距离d2;
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。