据报道,一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童.已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击.不计空气阻力,将儿童和管理人员都看作质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2.
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
放在水平地面上一质量为m=2kg的质点,在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此后撤去外力,质点又运动了2 s停止,质点运动过程中所受阻力大小不变,求:
(1)撤去水平恒定外力时质点的速度大小;
(2)质点运动过程中所受到的阻力大小;
(3)质点所受水平恒定外力的大小.
如图所示,质量为M的直角三棱柱A放在水平地面上,三棱柱的斜面是光滑的,且斜面倾角为θ.质量为m的光滑球放在三棱柱和光滑竖直墙壁之间,A和B都处于静止状态,求地面对三棱柱的支持力和摩擦力各为多少?
(18分) 如图所示,绝缘水平面上相距=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场
,质量
=0.1kg、带电量
=+1×
的滑块 (视为质点) 以
=4m/s的初速度沿水平面向右进入电场区域,滑块与水平面间的动摩擦因数
=0.4,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等(g取10m/
)
(1)如果滑块不能离开电场区域,电场强度的取值范围多大。
(2)如果滑块能离开电场区域,请计算并讨论后在坐标中画出电场力对滑块所做的功
与电场力
的关系图象。
(12分)空间中取坐标系Oxy,在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y轴到MN之间的区域充满一个沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为E,如图所示。初速可忽略的电子经过一个电场直线加速后,从y轴上的A点以平行于x轴的方向射入第一象限区域,A点坐标为(0,h)。已知电子带电量大小,质量
,忽略电子重力的作用。则
(1)若电子从B飞离MN,飞离时速度大小,且与初速度夹角
,求AB间电势差
;
(2)若加速电场的电势差可变,调节电势差,使电子经过x轴时的坐标为(2d,0),求加速电场的电势差U0 .
(12分) 如图所示,匀强电场场强的方向与水平方向成角,有一带电量为
,质量为
的小球,用长为
的绝缘细线悬挂于O点,当静止时,细线恰被拉成水平方向,重力加速为g,求:
(1)小球的电性及匀强电场场强E的大小;
(2)若突然改变匀强电场方向,使其竖直向下,求小球摆到最低点时的速度及绳子的拉力大小。