如图(甲)所示,轻质细线绕过两个光滑的轻滑轮,线的一端系一质量M=0.4kg重物,重物置于倾角为
=300的光滑斜面上(绳GH段平行于斜面),另一端系一质量为m=0.1kg、电阻为r=0.5
的金属杆。在竖直平面内有间距为L=1m的足够长的平行光滑金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为R=1
的电阻(导轨电阻不计),磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场与导轨平面垂直。开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,最终能沿斜面匀速下滑。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,g取10 m/s2;求:
(1)重物匀速下滑的速度v的大小;
(2)当M匀速运动时,突然剪断细线,m继续上升h=0.9m高度后达到最高点,求此过程中R上产生的焦耳热;
(3)对一定的磁感应强度B,重物的质量M取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-M实验图线。图(乙)中画出了磁感应强度分别为B1和B2时的两条实验图线,试根据实验结果计算B1和B2的比值。
如图所示,放在水平面上质量为m的物体受一个斜上的拉力F,这个力与水平方向成θ角,在此力作用下,物体水平向右匀速滑动,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ.
(2)如果把此力F撤去,此时物体做什么运动?摩擦力多大?
(3)如果在本题中已知动摩擦因数μ,现只给物体施加一个与水平方向成θ角的斜向下的推力F′,物体仍能保持匀速运动,求F′多大?
如图所示,重为100N的物体受推力F作用贴于墙面静止,F与墙的夹角θ=60°,墙对物体的最大静摩擦力为40N,要使物体保持静止,求推力F的大小范围.
甲、乙两物体从同一地点开始沿相同方向运动,甲做匀速直线运动,其速度大小为10m/s,乙做初速度为零、加速度为0.2m/s2的匀加速直线运动.
(1)求乙经过多少时间追上甲?乙追上甲时离出发点多远?
(2)求在乙追赶甲的过程中,什么时候它们相距最远?这时相距多远?
升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2s后,速度达到3m/s,接着匀速上升10s后再以加速度a2做匀减速运动,经3s停下来.求:
(1)加速度a1、a2的大小.
(2)升降机上升的高度.
如图所示,光滑匀质圆球的直径d=40cm,质量为M=20kg,悬线长L=30cm,正方形物块A的厚度b=10cm,质量为m=2kg,物块A与墙之间的动摩擦因数μ=0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手,取g=10m/s2,求:
(1)墙对A的摩擦力为多大?
(2)施加一个与墙面平行的外力于物体A上,使物体A在未脱离圆球前贴着墙沿水平方向做匀速直线运动,求这个外力的大小.