山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差hl=8.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).
求:
(1)运动员到达C点的速度大小;
(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小;
(3)运动员在空中飞行的时间.
质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆孤轨道下滑。B、C为圆弧的两端点,其连线水平。已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的动摩擦因数为
=
(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点时的水平初速度v1。
(2)小物块经过O点时对轨道的压力。
(3)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
(4)斜面上CD间的距离。
如图所示,一辆汽车从A点开始爬坡,坡与水平面间的夹角为300,在牵引力不变的条件下行驶45 m的坡路到达B点时,司机立即关掉油门,以后汽车又向前滑行15 m停在C点,汽车的质量为5×103 kg,行驶中受到的摩擦阻力是车重的0.25倍,取g=10 m/s2,求汽车的牵引力做的功和它经过B点时的速率.
做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC,AB段和BC段的平均速度分别为=3m/s、
=6m/s,则
(1)物体经B点时的瞬时速度为多大?
(2)若物体运动的加速度a=2m/s2,试求AC的距离。
(14分)如下图,竖直平面坐标系的第一象限,有垂直
面向外的水平匀强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E;第四象限有垂直
面向里的水平匀强电场,大小也为
;第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为
的半圆轨道,轨道最高点与坐标原点
相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于
.一质量为
的带电小球从
轴上(
)的
点沿
轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点
,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过
点水平进入第四象限,并在电场中运动(已知重力加速度为
).
(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量;
(2)点距坐标原点
至少多高;
(3)若该小球以满足(2)中最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过
点开始计时,经时间
小球距坐标原点
的距离
为多远?
(10分).如图所示,金属杆,在竖直平面内贴着光滑平行金属导轨下滑,导轨的间距
,导轨上端接有
的电阻,导轨与金属杆的电阻不计,整个装置处于
的水平匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面.当金属杆
下滑时,每秒钟有
的重力势能减少,求
杆下滑的速度的大小(不计空气阻力).