如图所示,在同一条竖直线上,有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷,GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与 A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向的夹角θ= 30º。试求:
(1)在A、B所形成的电场中,M、N两点间的电势差,并指出M、N哪一点的电势高。
(2)若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形,则小球运动到N点瞬间,轻细线对小球的拉力FT(静电力常量为k)。
如图所示,质量分别为m、2m的物体a、b通过轻绳和不计摩擦的定滑轮相连,均处于静止状态。与水平面上固定的劲度系数为k的轻质弹簧相连,Q点有一挡板,若有物体与其垂直相接会以原速率弹回,现剪断a、b之间的绳子,a开始上下往复运动,b下落至P点时以原速率水平向右运动,当b静止时,a恰好首次到达最低点,已知PQ长s0,重力加速度为g,b距P点高h,且仅经过P点一次,b滑动时的动摩擦因数为,a、b均可看做质点,弹簧在弹性限度范围内,试求:
(l)物体a的最大速度;
(2)物体b停止的位置与P点的距离。
如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切.质量为m的小球B与一轻弹簧相连,并静止在水平轨道上,质量为2m的小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连.设小球A通过M点时没有机械能损失,重力加速度为g.求:
(1)A球与弹簧碰前瞬间的速度大小;
(2)弹簧的最大弹性势能EP;
(3)A、B两球最终的速度vA、vB的大小.
如图,在高为h=5 m的平台右边缘上,放着一个质量M=3 kg的铁块,现有一质量为m=1 kg的钢球以v0=10 m/s的水平速度与铁块在极短的时间内发生正碰被反弹,落地点距离平台右边缘的水平距离为L=2 m,已知铁块与平台之间的动摩擦因数为0.5 (不计空气阻力,铁块和钢球都看成质点,取g=10 m/s2) ,求:
(1)钢球碰后反弹的速度;
(2)铁块在平台上滑行的距离s。
如图,质量为m的b球用长h的细绳悬挂于水平轨道BC的出口C处。质量也为m的小球a,从距BC高h的A处由静止释放,沿ABC光滑轨道滑下,在C处与b球正碰并与b粘在一起。已知BC轨道距地面有一定的高度,悬挂b球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg。试问:
①a与b球碰前瞬间的速度多大?
②a、b两球碰后,细绳是否会断裂?(要求通过计算回答)
一质量为6×103 kg的火箭从地面竖直向上发射,若火箭喷射燃料气体的速率(相对于地面)为103 m/s,不计在开始一段时间喷出气体对火箭总质量的影响。求在开始时:
(1)每秒钟喷出多少气体才能有克服火箭重力所需的推力?
(2)每秒钟喷出多少气体才能使火箭有20 m/s2的加速度?(取g="10" m/s2)