(14分)如图,一对很大的竖直放置的平行金属板可以绕M、N左右转动,其之间存在一水平匀强电场。有一长为l的轻质细绝缘棒OA.处于电场中,其一端可绕O点在竖直平面内自由转动,另一端A.处固定一带电-q、质量为m的小球A.,质量为2m的绝缘不带电小球b固定在OA.棒中点处。滑动变阻器电阻足够大,当变阻器滑片在P点处时,棒静止在与竖直方向成30°角的位置,已知此时BP段的电阻为R,M、N两点间的距离为d。试求:(重力加速度为g)
(1)求此时金属板间电场的场强大小E;
(2)若金属板顺时针旋转α=30°(图中虚线表示),并移动滑片位置,欲使棒静止在与竖直方向成30°角的位置,BP段的电阻应调节为多大?
(3)若金属板不转动,将BP段的电阻突然调节为R,则小球b在摆动过程中的最大动能是多少?
在粗略的估算中,经常把跳伞运动员开伞前的运动当做自由落体运动处理,把开伞后的运动当做匀减速直线运动处理.某跳伞学员从在高空中的静止的直升机上跳下,经过一段时间后打开降落伞,共历时30s,落地时的速度刚好也是0,已知开伞后的加速度大小为5m/s2,取g=10m/s2.求:
(1)在整个过程中跳伞运动员的最大速度;
(2)跳伞运动员自由落体运动的时间;
(3)开伞时的离地高度;
(4)直升机的离地高度.
一小球从O点由静止沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点.已知AB=3m,BC=5m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为1s,求:
(1)小球的加速度a;
(2)小球在A点的速度vA;
(3)O到A的位移x1;
(4)小球第4秒的位移是多少?
一辆以40m/s的速度行驶的特快列车以2m/s2的加速度紧急刹车,刚好避免与前面以10m/s的速度匀速行驶的货运列车相撞.问:特快列车开始紧急刹车时与货运列车相距多远?
从离地面高20m处自由下落一个小球,取g=10m/s2.求:
(1)小球在空中的运动时间;
(2)小球在第一秒内的位移;
(3)小球落地瞬间的速度;
(4)小球在最后一秒内的位移.
一个物体受三个力的作用,已知一个力是80N,指向东偏北30°的方向,一个力为40N,指向西北方向,一个力为20N,指向南方,求三个力的合力大小.