如图所示,水平放置的不带电的平行金属板和相距,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边缘效应。板上表面光滑,涂有绝缘层,其上点右侧相距h处有小孔;板上有小孔,且、在同一条竖直线上,图示平面为竖直平面。质量为、电荷量为()的静止粒子被发射装置(图中未画出)从点发射,沿板上表面运动时间后到达孔,不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度大小为。
(1)求发射装置对粒子做的功;
(2)电路中的直流电源内阻为,开关接"1"位置时,进入板间的粒子落在板上的点,点与过孔竖直线的距离为。此后将开关接"2"位置,求阻值为的电阻中的电流强度;
(3)若选用恰当直流电源,电路中开关接"l"位置,使进入板间的粒子受力平衡,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度只能在0~=范围内选取),使粒子恰好从板的T孔飞出,求粒子飞出时速度方向与板板面夹角的所有可能值(可用反三角函数表示)。
从地面发射质量为m的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向,导弹起飞时发动机推力大小为F=mg,导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行.经过时间t后,遥控导弹上的发动机,使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行.(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化).求:
(1)t时刻导弹的速率及位移是多少?
(2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达最高点?
(3)导弹上升的最大高度是多少?
2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前l0 m处正好匀减速至v2="5" m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为l m/s2。求:
①汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小?
②汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少?
如图,可视为质点的小球位于半圆体左端点A的正上方某处,以初速度v0水平抛出,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°,求半圆柱体的半径为多大?(不计空气阻力,重力加速度为g)
如图所示,质量为m=0.2kg的小球(可视为质点)从水平桌面右端点A以初速度v0水平抛出,桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径.P点到桌面的竖直距离为R.小球飞离桌面后恰由P点无碰撞地落入圆轨道,取g=10 m/s2.
(1)求小球在A点的初速度v0及AP间的水平距离x;
(2)求小球到达圆轨道最低点N时对N点的压力;
(3)判断小球能否到达圆轨道最高点M.
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的vt图象(除2~10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线),已知在小车的运动过程中,2~14s时间内小车牵引力的功率保持不变,14s末停止遥控让小车自由滑行,小车的质量m=1.0kg,可以认为小车在整个过程中受到的阻力大小不变.求:
(1)小车所受阻力f的大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率P;
(3)小车在加速运动过程中位移s的大小.