(10分)如图所示,AB、BC均为轻细杆,处在同一竖直平面内,AB杆高为h=0.8m。A、B、C三处均用铰接连接,其中A、C两点在同一水平面上,BC杆与水平面夹角为30°。一个质量为m=2kg的小球(可视为质点)穿在BC杆上,对小球施加一个水平向左的恒力F使小球静止在BC杆中点处,不计一切摩擦。(g取10m/s2),求:
(1)恒力F的大小;
(2)此时AB杆对B处铰链的作用力大小和方向。
某种加速器的理想模型如图1所示:两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔、
,两极板间电压
的变化图象如图2所示,电压的最大值为
、周期为
,在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为
、电荷量为
的带正电的粒子从板内
孔处静止释放,经电场加速后进入磁场,在磁场中运动时间
后恰能再次从
孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了
。(粒子在两极板间的运动时间不计,两极板外无电场,不考虑粒子所受的重力)
若在
时刻将该粒子从板内
孔处静止释放,求其第二次加速后从
孔射出时的动能;
现要利用一根长为
的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场,忽略其对管外磁场的影响)使图1中实线轨迹(圆心为
)上运动的粒子从
孔正下方相距
处的
孔水平射出,请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管;
若将电压
的频率提高为原来的2倍,该粒子应何时由板内
孔处从静止开始加速,才能经多次加速后获得最大动能?最大动能是多少?
如图所示,水平地面上静止放置着物块和
,相距
。物块
以速度
沿水平方向与
正碰。碰撞后
和
牢固地粘在一起向右运动,并再与
发生正碰,碰后瞬间
的速度
。已知
和
的质量均为
,
的质量为
质量的
倍,物块与地面的动摩擦因数
。(设碰撞时间很短,
取10m/s2)
计算与
碰撞前瞬间
的速度;
根据
与
的碰撞过程分析
的取值范围,并讨论与
碰撞后
的可能运动方向。
用长度为的细线把一个小球吊在天花板上的
点,在
点正下方的P点有一个小钉子,现将细线拉到水平位置
点,然后由静止释放,如图所示,小球落到
点后,恰好能够绕着
点完成竖直平面内的圆周运动,求:
小球第一次通过最低点时的速度大小;
、
间的距离。
如图所示,质量的高山滑雪运动员,从
点由静止开始沿滑道自由滑下,到
点时沿与水平方向成
角斜向上飞出,最后落在斜坡上的
点。已知
两点间的高度差为
,
、
两点间的高度差为
,运动员从
点飞出时的速度为20m/s(
取10m/s2)求:(1)运动员从
到
克服摩擦阻力做的功;(2)运动员落到C点时的速度大小。
如图所示,传送带与水平面之间的夹角为37°,其上A、B两点间的距离为5.6m,传送带在电动机的带动下以的速度匀速运转,现将一质量为
的小物体(可视为质点)轻放在传送带上A点,已知小物体从A到B的时间一共为8s,则在传送带将小物块从A传送到B的过程中,求:
小物块与传送带之间的动摩擦因数为多少?
小物块对传送带的摩擦力对传送带做了多少功?
若每隔
轻放一个同样的物体,当物体稳定运行时,相邻匀速运动的两物体之间的距离为多大?
若每隔
轻放一个同样的物体,不计传送带与轮轴处的摩擦损耗,求带动传送带的电动机在相当长一段时间内的平均输出功率为多大?(
)