(12分) 如图甲所示,场强大小为E、方向竖直向上的匀强电场内存在着一半径为R的圆形区域,O点为该圆形区域的圆心,A点是圆形区域的最低点,B点是圆形区域最右侧的点。在A点有放射源释放出初速度大小不同、方向均垂直于场强向右的正电荷,电荷的质量均为m,电量均为q,不计重力。试求:
(1)运动轨迹经过B点的电荷在A点时的速度多大?
(2)若在圆形区域的边缘有一圆弧形接收屏CBD,B点仍是圆形区域最右侧的点,C、D分别为接收屏上最边缘的两点,如图乙所示,∠COB=∠BOD=37°。求该屏上接收到的电荷的末动能大小的范围。( 提示:sin37°=0.6,cos37°=0.8。)
在十字路口,汽车以 的加速度从停车线启动做匀加速运动,刚好有一辆自行车以
的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求:
(1)什么时候它们相距最远?最远距离是多少?
(2)汽车追上自行车时,汽车的速度是多大?
在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力F拉住,使整个装置处于静止状态,如图所示.不计一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力F N 的大小.
某同学分析过程如下:
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解.
沿斜面方向:Fcos β=mgsin α①
沿垂直于斜面方向:Fsin β+F N =mgcos α ②
问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出F及F N 的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果.
一个滑雪者,质量m=75kg,以v 0 =2m/s的初速度沿山坡匀加速下滑,山坡的倾角 =30°,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)。
许多汽车司机喜欢在驾驶室悬挂一些祝福“平安”的小工艺品。如下图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小工艺品的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg。( g =10m/s 2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况;
(2)求悬线对球的拉力。
如下图所示,一块质量为M = 2kg,长L = 1m的匀质木板放在足够长的光滑水平桌面上,初始时速度为零.板的最左端放置一个质量m = 1kg的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为μ = 0.2,小物块上连接一根足够长的水平轻质细绳,细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮(细绳与滑轮间的摩擦不计,木板与滑轮之间距离足够长,g = 10m/s2,计算结果保留三位有效数字)。
(1)若木板被固定,某人以恒力F = 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
(2)若木板不固定,某人仍以恒力F = 4N向下拉绳,则小木块滑离木板所需要的时间是多少?
(3)若人以恒定速度v1=1m/s向下匀速拉绳,同时给木板一个v2 = 0.5m/s水平向左的初速度,则木块滑离木板所用的时间又是多少?