正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略;其速率均为V,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态。此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角。已知B球的质量为m,求:细绳对B球的拉力和A球的质量;
若剪断细绳瞬间A球的加速度;
剪断细绳后,B球第一次过圆环最低点时对圆环的压力.
如图甲所示,MN左侧有一垂直纸面向里的匀强磁场。现将一边长为l、质量为m、电阻为R的正方形金属线框置于该磁场中,使线框平面与磁场方向垂直,且bc边与磁场边界MN重合。当t=0时,对线框施加一水平拉力F,使线框由静止开始向右做匀加速直线运动;当t=t0时,线框的ad边与磁场边界MN重合。图乙为拉力F随时间t变化的图线。
求:匀加速运动的加速度a和t0时刻
线框的速率v大小
磁场的磁感应强度B的大小
线圈穿出磁场的过程中,通过线圈感应电量q
额定功率为80KW的汽车,在平直公路上行驶的最大速率为20m/s汽车的质量为2t,若汽车从静止开始做匀加速度直线运动,加速度大小为2m/s2,运动过程中的阻力不变,求:汽车受到阻力大小;
汽车做匀加速运动的时间;
在匀加速过程中汽车牵引力做的功;
如图所示,斜面倾角为θ,一块质量为m、长为l的匀质板放在很长的斜面上,板的左端有一质量为M的物块,物块上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于斜面顶端的光滑定滑轮并与斜面平行,开始时板的右端距离斜面顶端足够远.试求:若板与斜面间光滑,某人以恒力F竖直向下拉绳,使物块沿板面由静止上滑过程中,板静止不动,求物块与板间动摩擦因数
;
在⑴情形下,求物块在板上滑行所经历的时间t0;
若板与物块和斜面间均有摩擦,且M=m,某人以恒定速度
,竖直向下拉绳,物块最终不滑离板的右端.试求板与物块间动摩擦因数
和板与斜面间动摩擦因数
必须满足的关系.
如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布。),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时,速度为v。已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g。求: C、O间的电势差UCO
小球p经过O点时的加速度
小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度