(16分)如图所示,均匀光滑直杆AB长为L,可绕光滑固定转轴O转动,O距B点L/3处。在水平杆的另一端A下摆经过的轨迹上安装光电门,用来测量A端的瞬时速度vA,光电门测量位置和转轴O的高度差h可以调节,有一质最为m的小球套在光滑杆上,重力加速度g取10m/s2。
⑴若杆的质量忽略不计,小球固定在杆OA的中点处,由静止释放杆,请写出光电门测量到的速度vA与高度差h的关系式;
⑵实际情况下杆的质量M不能忽略,拿走小球后重复实验,得到了如图所示的与h关系图线.请写出杆绕O点转动时的动能Ek与vA的关系式;
⑶若杆的质量M=3kg,小球m=2kg固定在杆OA的中点处,将杆由水平位置静止释放,请根据计算分析在图丙中画出与h关系图线。
如图所示,把一带电量为-5×10-8C的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电量为 +4×10-6C的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,
,且A、B两小球均可视为点电荷, 求:
(1)AB两球间的库仑力;
(2)A球的质量.
雨点下落过程中受到的空气阻力与雨点的横截面积成正比,与下落的速度平方成正比,即Ff=kSv2(k是比例常数,S=πr2),若雨点看作球形,其半径为r,球的体积为4πr3/3.雨点的密度为ρ,每个雨点最终都做匀速运动.试通过推理,推导出雨点最终速度与雨点半径r的关系.
如图所示,物体M重为30N,用OC绳悬起,OC绳能承受的最大拉力为N.现有一水平力作用于C点,使OC偏离竖直方向θ角,为使OC不致被拉断,θ最大为多少?若水平力是通过BC绳作用的,而BC绳能承受的最大拉力是15N,θ最大为多少?
几年前,在中央电视台“实话实说”节目中,司马南与主持人崔永元为了揭露各种歪理邪说,曾合作表演过“铁锤砸砖”节目.崔头顶八块砖,司用一铁锤打崔头顶上的砖,结果砖被击碎,但崔安然无恙.据司讲,他做第一次试验时头顶一块砖,结果被砸昏过去.请从物理学的角度解释上述事实.
在劳动纪律涣散的年代,汽车司机卸车上的油桶时,采用了下面野蛮的方法:司机向后倒车,车速达到一定速度时,突然刹车,油桶就“自动”地掉下去了,有时会由于撞击产生火花引起火灾,这是非常危险的!想一想,司机在不知不觉中利用了什么物理知识?说明道理。