带有等量异种电荷的两块水平金属板M、N正对放置,相距为d(d远小于两板的长和宽),一个带正电的油滴A恰好能悬浮在两板正中央,如图所示。A的质量为m,所带电荷量为q,在A正上方距离M板2d处,有另一质量也为m的带电油滴B由静止释放,可穿过M板上的小孔进入两板间,若能与油滴A相碰,会结合成一个油滴,结合后的瞬间该油滴的速度为碰前油滴B速度的一半,方向竖直向下。整个装置放在真空环境中,不计油滴B和A间的库仑力以及金属板的厚度,为使油滴B能与油滴A相碰且结合后不会与金属板N接触,重力加速度取g,求:
(1)金属板M、N间的电压U的大小;
(2)油滴B带何种电荷?请简要说明理由;
(3)油滴B所带电荷量的范围。
如图所示,长度为
的轻绳,一端栓着一质量
的小球在竖直面内做圆周运动,小球可视为质点,已知绳子能够承受的最大拉力为
,圆心离地面高度为
,小球在运动过程中绳子始终处于绷紧状态。求:
(1)分析绳子在何处最易断,求出绳子断裂时小球的线速度大小;
(2)绳子断裂后小球做平抛运动的时间及落地点与抛出点的水平距离。
2003年10月15日,我国神舟五号载人飞船成功发射。飞船在绕地球飞行5圈后进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h的圆形轨道,已知地球半径为R,地面处的重力加速度为g。求:
(1)飞船在上述圆形轨道上运行的速度v;
(2)飞船在上述圆形轨道上运行的周期T。
高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上O点水平飞出,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,他落到了斜坡上的A点,A点与O点的距离s=12m,如图所示。忽略斜坡的摩擦和空气阻力的影响(g=10m/s2,sin37°=0.60;cos37°=0.80),求:
(1)运动员在空中飞行了多长时间?
(2)求运动员离开O点时的速度大小。
(3)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲,使他垂直于斜坡的速度在t=0.50s的时间内减小为零,设缓冲阶段斜坡对运动员的弹力可以看作恒力,求此弹力的大小。
如图所示,光滑1/4圆弧的半径为0.8m,有一质量为1.0kg的物体,自A点从静止开始下滑到达B点,然后沿水平面前进4.0m,到达C点停止,求:(g=10m/s2)
(1) 物体到达B点时的速率;
(2) 物体沿水平面运动的过程中摩擦力所做的功;
(3) 物体与水平面间动摩擦因数.
汽车额定功率为100kW,质量为5×103kg,设阻力恒为车重的0.1倍。(g=10m/s2)
(1)若汽车保持额定功率运动,求其达到的最大速度;
(2)若汽车以a=0.5m/s2的加速度匀加速运动,求其匀加速运动的最长时间.