如图所示,质量为M的光滑长木板静止在光滑水平地面上,左端固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧,右侧用一不可伸长的细绳连接于竖直墙上,细绳所能承受的最大拉力为FT,使一质量为m、初速度为v0的小物体,在木板上无摩擦地向左滑动而后压缩弹簧,细绳被拉断,不计细绳被拉断时的能量损失.弹簧的弹性势能表达式为Ep=kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量).
(1)要使细绳被拉断,vo应满足怎样的条件?
(2)若小物体最后离开长木板时相对地面速度恰好为零,请在坐标系中定性画出从小物体接触弹簧到与弹簧分离的过程小物体的v—t图像;
(3)若长木板在细绳拉断后被加速的过程中,所能获得的最大加速度为aM,求此时小物体的速度.
质量为150kg的摩托车,由静止在水平面上以1m/s2的加速度行使,若车受阻力是车重的0.3倍,(1)则匀加速行驶了12.5m时摩托车的功率为多少?(2)若摩托车的额定功率为18kw,它能保持匀加速行使的时间是多少?(g=10m/s2)
质量为m=1kg的物体静止放在水平地面上,物块与地面的动摩擦因素µ=0.2,现用F=5N的水平恒力作用2s后撤去,求:(1)撤去F瞬间物块的速度v;(2)撤去F后,物块还能滑多远;(3)在这全过程中滑块与地面间产生多少内能。(g=10m/s2)
如图所示,在倾角为300的光滑斜面上固定一光滑金属导轨CDEFG,OH∥CD∥FG,∠DEF=600,.一根质量为m的导体棒AB在电机牵引下,以恒定速度v0沿OH方向从斜面底端开始运动,滑上导轨并到达斜面顶端, AB⊥OH.金属导轨的CD、FG段电阻不计,DEF段与AB棒材料与横截面积均相同,单位长度的电阻均为r,O是AB棒的中点,整个斜面处在垂直斜面向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.求:
(1) 导体棒在导轨上滑动时电路中电流的大小;
(2) 导体棒运动到DF位置时AB两端的电压;
(3) 将导体棒从底端拉到顶端电机对外做的功.
金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l1=0.8m,宽l2=0.5m,回路的总电阻R=0.2Ω,且回路处在竖直向上的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M=0.04kg的木块(轻绳处于绷紧状态),磁感应强度从B=1T开始随时间均匀增强,5s末木块将离开水平面,不计一切摩擦,g取10m/s2,求回路中的电流.
如图所示,电阻为2R的金属环,沿直径装有一根长为l,电阻为R的金属杆.金属环的一半处在磁感应强度为B,垂直环面的匀强磁场中,现让金属环的一半处在磁感应强度为B、垂直环面的匀强磁场中,现让金属环在外力驱动下,绕中心轴O以角速度w匀速转动,求外力驱动金属环转动的功率.(轴的摩擦不计)