如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为O,半径R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向的运动速度v=.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷 量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回。物体与传送带间的动摩擦因数为
,不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g。
(1)求物体下滑到P点时,物体对轨道的压力F
(2)求物体返回到圆弧轨道后,能上升的最大高度H
(3)若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出),物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为,试 求 物体 在传送带上运动的时间t。
如图所示,ABCD是由三部分光滑轨道平滑连接在一起组成的,AB为水平轨道,BCD是半径为R的半圆弧轨道, R=0.5m。质量为M="0.99" kg的小物块,静止在AB轨道上,一颗质量为m=0.01kg子弹水平射入物块但未穿出,物块与子弹一起运动,恰能贴着轨道内侧通过最高点从D点飞出。取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块与子弹一起刚滑上圆弧轨道B点的速度;
(2)子弹击中物块前的速度;
(3)系统损失的机械能。
如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量,活塞质量
,活塞面积
。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体的温度为27℃,活塞正位于气缸正中,整个装置都静止。已知大气压恒为
,重力加速度为
。求:缸内气体的温度升高到多少K时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
如图所示,在直角坐标系xoy的第一象限中,存在竖直向下的匀强电场,电场强度大小为4E0,虚线是电场的理想边界线,虚线右端与x轴的交点为A,A点坐标为(L、0),虚线与x轴所围成的空间内没有电场;在第二象限存在水平向右的匀强电场。电场强度大小为E0。和
两点的连线上有一个产生粒子的发生器装置,产生质量均为m,电荷量均为q静止的带正电的粒子,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用,且整个装置处于真空中。已知从MN上静止释放的所有粒子,最后都能到达A点:
(1)若粒子从M点由静止开始运动,进入第一象限后始终在电场中运动并恰好到达A点,求到达A点的速度大小;
(2)若粒子从MN上的中点由静止开始运动,求该粒子从释放点运动到A点的时间;
(3)求第一象限的电场边界线(图中虚线)方程。
如图所示,质量为m的小物块放在水平面上,用水平细线紧绕在半径为R、质量为2m的薄壁圆筒上。t=0时刻,圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动,转动中角速度满足(
为已知常数),物块和地面之间动摩擦因数为
,重力加速度为
.求:
(1)物块做何种运动?请说明理由;(2)物块运动中受到的拉力;(3)从开始运动至时刻,电动机做了多少功?
“蹦极”是一项勇敢者的运动,如图所示,某人用弹性橡皮绳拴住身体从高空P处自由下落,在空中感受失重的滋味。若此人质量为50,橡皮绳长20m,人可看成质点,且此人从P点自静止下落到最低点所用时间为6s (g = 10
)。求:
(1)此人下落到橡皮绳刚伸直(无伸长)时,人的动量是多少?
(2)从橡皮绳开始拉伸到人下落到最低点的过程中橡皮绳对人的平均作用力为多大?