如图20所示,足够长的粗糙斜面与水平面成放置,在斜面上虚线
和
与斜面底边平行,且间距为
,在
围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为
;现有一质量为
,总电阻为
,边长也为
的正方形金属线圈MNPQ,其初始位置PQ边与
重合,现让金属线圈以一定初速度沿斜面向上运动,当金属线圈从最高点返回到磁场区域时,线圈刚好做匀速直线运动。已知线圈与斜面间的动摩擦因数为
,不计其他阻力,求:(取
,
)
(1)线圈向下返回到磁场区域时的速度;
(2)线圈向上离开磁场区域时的动能;
(3)线圈向下通过磁场过程中,线圈电阻上产生的焦耳热。
质量为m=2kg的木块,放在水平面上,它们之间的动摩擦因数μ=0.5,现对木块施F=20N的作用力,如图所示。木块运动4s后撤去力F直到木块停止运动(g=10)。求:
(1)有推力作用时木块的加速度为多大?
(2)撤去推力F时木块的速度为多大?
(3)撤去推力F到停止运动过程中木块的加速度为多大?
(4)木块在水平面上运动的总位移为多少?
一个滑雪者,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速下滑,山坡的倾角=30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)。
如图所示,两绳系一个质量为0.1kg的小球,上面绳长
=2m,两绳都拉直时与轴夹角分别为
和
,问:
(1)小球的角速度在什么范围内,两绳始终被拉紧?
(2)当角速度为3rad/s时,上、下两绳拉力分别多大?(g取10/s2).
如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2的光滑1/4圆形轨道,BC段为高为h=5
的竖直轨道,CD段为水平轨道。一质量为0.1
的小球由A点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2
/s,离开B点做平抛运动(g取10
/s2),求:
(1)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小?
(2)如果在BCD轨道上放置一个倾角=45°的斜面(如图中虚线所示),那么小球离开B点后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。
飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行,飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹(取g=10m/s2,不计空气阻力)
(1)试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹。
(2)求包裹着地时的速度大小和方向。