许多仪器中可利用磁场控制带电粒子的运动轨迹。如图所示的真空环境中,有一半径r=0.05m的圆形区域内存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场,其右侧相距d=0.06m处有一足够大的竖直屏。从S处不断有比荷=108C/kg的带正电粒子以速度v=2×106m/s沿SQ方向射出,经过磁场区域后打在屏上。不计粒子重力,求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径;
(2)绕通过P点垂直纸面的轴,将该圆形磁场区域逆时针缓慢转动90°的过程中,粒子在屏上能打到的范围。
总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的vt图,试根据图象求:(g取10m/s2)
(1)t=1s时运动员的加速度和所受阻力的大小;
(2)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v—t图像如图所示。g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦系数;
(2)水平推力F的大小;
(3)0—10s内物体运动位移的大小。
滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力Fx垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。其次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板的水面的夹角
时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s=2,
,忽略空气阻力);
(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率;
如图所示,质量为m=5kg的物体,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体,使物体沿斜面向上匀速运动,斜面质量M=10kg,且始终静止,取g=10m/s2,求地面对斜面的摩擦力大小及支持力大小。
如图14所示,在倾角的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住,已知人的质量m=60kg,小车的质量M=10kg,绳及滑轮的质量,滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面与小车间的滑动摩擦因数为
,斜面足够长,当人以280N
的力拉绳时,求:
(1)人与车一起运动的加速度的大小;
(2)人所受的摩擦力的大小和方向;
(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度大小为3m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点时所用的时间?