(16分)如图所示,让一可视为质点的小球从光滑曲面轨道上的A点无初速滑下,运动到轨道最低点B后,进入半径为R的光滑竖直圆轨道,并恰好通过轨道最高点C,离开圆轨道后继续在光滑平直轨道上运动到D点后抛出,最终撞击到搁在轨道末端点和水平地面之间的木板上,已知轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,木板与水平面间的夹角为θ=37°,小球质量为m=0.1kg,A点距离轨道末端竖直高度为h=0.2m,不计空气阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
⑴求圆轨道半径R的大小;
⑵求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端的竖直高度有多大;
⑶若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ变化的关系式,并在图中作出Ek-(tanθ)2图象。
如图11所示,总质量为,可视为质点的滑雪运动员(包括装备)从高为
的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑,在B点进入四分之一圆弧轨道BC,
圆弧半径R=5m,运动员在C点沿竖直方向冲出轨道,经过时间4s又从C点落回轨道。若运动员从C点离开轨道后受到的空气阻力不计,g取10m/s2。求:
(1)运动员在C点处的速度大小。
(2)运动员从A到C的过程中损失的机械能。
某地地磁场的磁感应强度方向斜向下指向地面,与竖直方向成60°角,大小为5 ×10-5T。一灵敏电压表通过导线连接在当地入海河段的两岩的接线柱上,接线柱与水接触良好。已知该河段的两岸南北正对,河宽200m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体、电阻极小)流过。设落潮时,海水自正西向正东流,流速为4m/s。
(1)该河段的南岸和北岸,那边电势高?
(2)灵敏电压表的示数是多少?
如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心到圆心距离为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B端在O的正下方,小球自A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入管道,当小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小为小球重力的9倍.求:
(1)释放点距A的竖直高度;
(2)落点C与A的水平距离
起重机的功率P=10kw保持不变,将地面m=500kg的物体由静止向上吊起h=2m,达到最大速度。求:
(1)最大速度;
(2)由静止到达最大速度所用的时间t。
用30cm的细线将质量为4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点下,当空中有方向为水平向右,大小为1×104N/C的匀强电场时,小球偏离竖直方向37°后处于静止状态。
(1)分析小球的带电性质
(2)求小球的带电量
(3)求细线的拉力