某教练员选拔短跑运动员,要对运动员进行测试。对某运动员测试,在启跑后2s内通过的距离为10m(视为匀加速度过程)。该运动员的最大速度为10m/s,持续时间不超过10s。之后,减速运动,加速度大小为1m/s2。若把短跑运动员完成比赛跑的过程简化为匀加速直线运动、匀速直线运动及减速阶段。
(1)求该运动员启动阶段的加速度大小。
(2)求该运动员100m赛的最好成绩。
如图所示,空间存在一水平向右的有界匀强电场,电场上下边界的距离为d,左右边界足够宽.现有一带电量为+q、质量为m的小球(可视为质点)以竖直向上的速度从下边界上的A点进入匀强电场,且恰好没有从上边界射出,小球最后从下边界的B点离开匀强电场,若A、B两点间的距离为,重力加速度为
,求:
(1)匀强电场的电场强度;
(2)小球在B点的动能;
(3)求小球速度的最小值.
如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切与B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径R=0.45m,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数μ=0.2,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10m/s2,求
(1)滑块第一次经过B点时对轨道的压力
(2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能;
(3)滑块在BC上通过的总路程。
如图所示,长为L (L=ab=dc),高为L(L=bc=ad)的矩形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、质量为m、初速度为的带电粒子从a点沿ab方向进入电场,不计粒子重力。求:
(1)若粒子从c点离开电场,求电场强度的大小;
(2)若粒子从bc边某处离开电场时速度为,求电场强度的大小。
如图所示,质量m=5.0×10-8kg的带电粒子,以初速v0=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央,水平飞入电场,已知金属板长0.1m,板间距离d=2×10-2m,当UAB=1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场,若两极板间的电势差可调,要使粒子能从两板间飞出,UAB的变化范围是多少?(g取10m/s2)
如图所示,炽热金属丝上发射的电子(假设刚离开金属丝时的速度为0),经电压U1="4500" V加速后,以v0的速度垂直进入偏转电场,并能从偏转电场离开.偏转电场两极板间的电压U2="180" V,距离d="2" cm,板长L="8" cm.电子的质量m=0.9×10-30kg,电子的电荷量e=1.6×10-19C.求:
(1)v0的大小;
(2)电子在离开偏转电场时的纵向偏移量.