(18)如图所示,光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为3m的重物,另一端系一质量为m、电阻为r的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R的电阻,其余电阻不计,磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,当重物下降h时恰好达到稳定速度而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(忽略所有摩擦,重力加速度为g),求:
(1)电阻R中的感应电流方向;
(2)重物匀速下降的速度v;
(3)重物从释放到下降h的过程中,电阻R中产生的焦耳热QR;
(4)若将重物下降h时的时刻记作t=0,速度记为v0,从此时刻
起,磁感应强度逐渐减小,若此后金属杆中恰好不产生感应电流,则磁感应强度B怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)
如图所示,光滑水平面AB与竖直平面内的半圆形导轨在B点相接,导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍,之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达最高点C。试求:
(1)弹簧开始时的弹性势能;
(2)物体从B点运动至C点克服阻力做的功;
(3)物体离开C点落回水平面时的动能。
轻杆长2L,A端连在固定转动轴上,B端固定一个质量为2m的小球,中点C固定一个质量为m的小球。AB杆可以绕A在竖直平面内自由转动。现将杆从水平位置,如图所示,由静止释放,不计各处摩擦与空气阻力,试求:AB杆转到竖直位置瞬时,角速度ω多大?
(9分)如图所示,一传送皮带与水平面夹角为,以2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于底端,经一段时间送到高2m的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数为
,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。(g取10m/s2)
飞镖是一种体育运动。镖以水平速度或斜向上的速度飞出并击中靶盘。若运动员从同一位置将两只镖水平射出,两只镖落在竖直盘上且与盘面的夹角分别为和
,两只镖落地点之间的竖直距离为d,如图甲所示。试求镖射出点到镖盘的水平距离。
如图所示,一质量为m的小物块沿竖直放置的半径为R的圆弧形槽的上端往下滑,初速度为
,滑到槽底末端的速度为
,求物块在下滑过程中产生的热量。