如图所示,在光滑绝缘的水平面上,用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B.A球的带电量为+2q,B球的带电量为-3q,两球组成一带电系统。虚线MN与PQ平行且相距3L,开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧,虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线。若视小球为质点,不计轻杆的质量,在虚线MN、PQ间加上水平向右的电场强度为E的匀强电场后。试求:
(1)B球刚进入电场时,带电系统的速度大小;
(2) 带电系统向右运动的最大距离和此过程中B球电势能的变化量;
(3) 带电系统运动的周期。
(14分)如图所示,AB为半径R="0.8" m的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰与平板小车右端平滑对接。小车质量M="3" kg,车长L="2.06" m .现有一质量m="1" kg的小滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了1.5 s时,车被地面装置锁定。(g="10" m/s2)试求:
(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;
(2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离;
(3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与平板车构成的系统损失的机械能。
图中所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=1×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上作匀加速直线运动,加速度a="0.2" m/s2。当起重机输出功率达到其允许的最大值后,起重机保持该功率不变做变加速运动,最终重物以最大速度vm="1.02" m/s做匀速运动。取g="10" m/s2,不计额外功。
求:(1)起重机输出功率的最大允许值;
(2)重物维持匀加速运动所经历的时间。
(10分)已知火星表面附近的重力加速度为g,火星半径为R,火星自转周期为T。万有引力常量为G.求:
(1)火星上卫星的第一宇宙速度;
(2)火星的同步卫星距行星表面的高度h。
如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的水平距离s="100" m,子弹射出的水平速度v=200m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g为10 m/s2,求:目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?
眉山市境内岷江河的某处,河宽为500m,水流速度为0.5m/s,某小船在静水中的速度为2.5m/s。
求:(1)若该小船要以最短的时间过河,需要多少时间?到达对岸的什么位置?
(2)若要以最短航程过河,其渡河时间是多少?