已知:当一个物体不受力或所受合力为零时,它的速度会保持不变。现有一平板车,车厢底板水平光滑,车厢的前、后端均有挡板,前后挡板间的距离L =10m。将一个小物体放在车厢底板上并靠着后挡板,让平板车在平直轨道上由静止开始做匀加速直线运动,加速度a1 = 2m/s2,经时间t1 = 4s,平板车开始刹车并立即开始做匀减速直线运动,加速度大小a2 = 4m/s2,求:
(1) 平板车刚开始刹车时的速度v1
(2) 平板车从开始运动到停止运动通过的位移x
(3) 从平板车开始刹车至小物体撞到平板车的前挡板经历的时间
如图,
为竖直面内一固定轨道,其圆弧段
与水平段
相切于
、
端固定一竖直挡板。
相对于
的高度为
,
长度为
。一木块自
端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在
段的摩擦可忽略不计,物块与
段轨道间的滑动摩擦因数为
,求物块停止的地方与
点距离的可能值。
质量为
的物体在水平推力
的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去
,其运动的
图像如图所示。
取
,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦系数
;
(2)水平推力
的大小;
(3)
内物体运动位移的大小。
如图,
为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中
段是水平的,
段为半径
的半圆,两段轨道相切于
点,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小
。一不带电的绝缘小球甲,以速度
沿水平轨道向右运动,与静止在
点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为
,乙所带电荷量
,
取
。(水平轨道足够长,甲、乙两球可视为质点,整个运动过程无电荷转移)
(1) 甲乙两球碰撞后,乙恰能通过轨道的最高点D,求乙在轨道上的首次落点到
点的距离;
(2)在满足(1)的条件下。求的甲的速度 ;
(3)若甲仍以速度 向右运动,增大甲的质量,保持乙的质量不变,求乙在轨道上的首次落点到 点的距离范围。
如图1所示,宽度为 的竖直狭长区域内(边界为 ),存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场(如图2所示),电场强度的大小为 , 表示电场方向竖直向上。 时,一带正电、质量为 的微粒从左边界上的 点以水平速度 射入该区域,沿直线运动到 点后,做一次完整的圆周运动,再沿直线运动到右边界上的 点。 为线段 的中点,重力加速度为 。上述 为已知量。
(1)求微粒所带电荷量 和磁感应强度 的大小;
(2)求电场变化的周期
;
(3)改变宽度
,使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域,求
的最小值。
雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为
,初速度为
,下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为
。此后每经过同样的距离
后,雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次变为
、
……
……(设各质量为已知量)。不计空气阻力。
(1)若不计重力,求第n次碰撞后雨滴的速度
;
(2)若考虑重力的影响,
a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度
和
;
b.求第n次碰撞后雨滴的动能
;