如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2。
(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。
(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。
(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。
在水平长直的轨道上,有一长度L=2m的平板车在外力控制下始终保持速度v0=4m/s向右做匀速直线运动.某时刻将一质量为m=1kg的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)小滑块m的加速度大小和方向;
(2)通过计算判断滑块能否从车上掉下;如果能请说明从车的左端还是右端掉下;
(3)若当滑块轻放到车面中点的同时对该滑块施加一个水平向右的恒力F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F大小应满足什么条件?
在建筑装修中,工人用质量为5.0kg的磨石A对地面和斜壁进行打磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数μ均相同.(g取10m/s2)
(1)当A受到水平方向的推力F1=25N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数μ.
(2)若用A对倾角θ=37°的斜壁进行打磨(如图所示),当对A施加竖直向上的推力F2=60N时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)所需时间为多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
如图所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压短10cm,两条线的夹角为60°,求:
(1)A球对杆的弹力大小;
(2)C球重力大小.
刹车距离(即图中“减速过程”所经过的位移),是评价汽车安全性能的一个重要指标.某型号汽车在一段马路上的测试结果是:当汽车以15m/s速度匀速行驶时,从开始刹车到汽车停下的距离是15米.
(1)求测试汽车减速时的加速度为多大?
(2)假设一般人的刹车反应时间(即图中“反应过程”所用时间)t0=0.5s.若在测试车前方摆放一固定障碍物,那么测试司机至少应在多远处发现目标,才不至于出现安全事故?
如图所示,光滑杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为、原长为
的轻弹簧,质量为
的小球套在光滑杆上并与弹簧的上端连接。
为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为
,则:
(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小及小球速度最大时弹簧的压缩量
;
(2)当球随杆一起绕轴匀速转动时,弹簧伸长量为
,求匀速转动的角速度
。