(10分)如图10所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:
(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.
(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.
(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离A点的水平距离是多少?
某兴趣小组在研究测物块P与软垫间的动摩擦因数时,提出了一种使用刻度尺和秒表的实验方案:将软垫一部分弯折形成斜面轨道与水平轨道连接的QCE形状,并将其固定在竖直平面内,如图所示,将物块从斜面上A处由静止释放,物块沿粗糙斜面滑下,再沿粗糙水平面运动到B处静止,设物块通过连接处C时机械能不损失,重力加速度g取l0m/ s2,用秒表测得物块从A滑到B所用时间为2s,用刻度尺测得A、C间距60cm,C、B间距40cm.求:
(1)物块通过C处时速度大小;
(2)物块与软垫间的动摩擦因数.
如下图所示,有一水平向左的匀强电场,场强为,一根长
、与水平方向的夹角为
的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中,杆的下端M固定一个带电小球A,电荷量
;另一带电小球B穿在杆上可自由滑动,电荷量
,质量
.现将小球B从杆的上端N静止释放,小球B开始运动.(静电力常量
,取
,
,
)求:
(1)小球B开始运动时的加速度为多大?
(2)小球B的速度最大时,与M端的距离r为多大?
如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d=40 cm.电源电动势E=24 V,内阻r=1 Ω,电阻R=15 Ω.闭合开关S,待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4 m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(g取10 m/s2)
把带电荷量2×10-8 C的正点电荷从无限远处移到电场中A点,要克服电场力做功8×10-6 J,若把该电荷从无限远处移到电场中B点,需克服电场力做功2×10-6 J,求:
(1)A点的电势;
(2)A、B两点的电势差;
(3)把2×10-5 C的负电荷由A点移到B点电场力做的功.
如下图所示,电源电动势为12 V,内电阻为r=1 Ω,R1=1 Ω,R2=6 Ω,电动机线圈电阻为0.5 Ω,若开关闭合后通过电源的电流为3 A,则R1上消耗的电功率为多少?电动机消耗的电功率为多少?