(13分)某跳伞运动员做低空跳伞表演.他离开飞机后先做自由落体运动,直到距离地面
125m处打开降落伞.伞张开后,他以14.3m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s.求:
(1)伞张开时运动员的速度;
(2)运动员离开飞机时离地面的高度;
(3)设跳伞运动员及伞的总质量为80kg,求跳伞运动员下落过程中运动员和降落伞整体所受的阻力.(g=10m/s2)
如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计,导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。
求:
(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ
(2)cd离NQ的距离s
(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量
(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化
如图所示,直空中有以O′为圆心,r为半径的圆柱形匀强磁场区域,圆的最下端与
x轴相切于直角坐标原点O,圆的右端与平行于y轴的虚线MN相切,磁感应强度为B,方向垂直纸面向外,在虚线MN右侧x轴上方足够大的范围内有方向竖直向下、场强大小为E的匀强电场。现从坐标原点O向纸面不同方向发射速率相同的质子,质子在磁场中做匀速圆周运动的半径也为r,已知质子的电荷量为e,质量为m,不计质子的重力、质子对电
磁场的影响及质子间的相互作用力。求:
(1)质子进入磁场时的速度
大小
(2)沿y轴正方向射入磁场的质子到达x轴所需的时间。
如图所示,质量为m横截面为直角三角形的物块ABC,其中∠ABC=α,AB边靠在竖直墙面上,物块与竖直墙面的动摩擦因数均为
,重力加速度为
。现物块在垂直于斜面BC的已知外力F作用下处于静止,求物块实际
受到的摩擦力
。
(10分)如图所示.在竖直平面内有轨道ABCDE,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB(AB>R)是竖直轨道,CE是水平轨道,CD>R.AB与BC相切于B点,BC与CE相切于C点,轨道的AD段光滑,DE段粗糙且足够长。一根长为R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),将轻杆锁定在图示位置,并使Q与B等高。现解除锁定释放轻杆,轻杆将沿轨道下滑,重力加速度为g。
(1)Q球经
过D点后,继续滑行距离s停下(s>R).求小球与DE段之间的动摩擦因数。[来]
(2)求Q球到达C点时的速度大小。
(8分)如图所示,水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A,它的上表面与水平面平行,它的右侧是一个倾角θ=370的斜面。放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连,细绳的一部分与水平面平行,另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向右的恒力F.使A、B、C恰好保持相对静止。已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,不计一切摩擦,求恒力F的大小。(sin370=0.6,cos370=0.8)