如图所示,水平桌面固定着光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑连接,设物块通过衔接处时速率没有改变.质量m1=0.40 kg的物块A从斜槽上端距水平木板高度h=0.80 m处下滑,并与放在水平木板左端的质量m2=0.20 kg的物块B相碰,相碰后物块B滑行x=4.0 m到木板的C点停止运动,物块A滑到木板的D点停止运动.已知物块B与木板间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g=10 m/s2,求:
①物块A沿斜槽滑下与物块B碰撞前瞬间的速度大小;
②滑动摩擦力对物块B做的功;
③物块A与物块B碰撞过程中损失的机械能.
核聚变反应需几百万度高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内,通常采用磁约束的方法(托卡马克装置)。如图是磁约束装置的截面示意图,环状匀强磁场围成一个中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边界。设环状磁场的内半径R1=0.6m、外半径R2="1.2m" ,磁场的磁感应强度B=0.4T,磁场方向如图。 已知被约束的氦核的荷质比q/m=4.8×107C/kg ,中空区域内的氦核具有各个方向的速度。不计带电粒子的重力。试计算
(1)氦核沿环形截面的半径方向从A点射入磁场,而不能穿出外边界,氦核的最大速度是多少?
(2)所有氦核都不能穿出磁场外边界,氦核的最大速度是多少?
如图所示,质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离沙土地的高度为H,落地后铅球陷入沙土中的深度为h,
求:(1)小球落地时的速率,
(2)小球落地时重力的功率,
(3)沙土对铅球的平均阻力。
如图所示,ABC是光滑轨道,其中AB是水平的,BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道,半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道,经最高点C水平飞出,落在AB轨道上,距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2,求:
(1)小球经过C点时的速度大小;
(2)小球经过C点时对轨道的压力大小;
(3)小球在AB轨道上运动时的动能。
在各种公路上拱形桥是常见的,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为R,求:
(1)汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。
(2)若R取160 m,试讨论汽车过桥最高点的安全速度。(g取10 m/s2)
如图所示,小球A质量为m,固定在长为L的轻细直杆一端,并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。当小球经过最高点时,杆对球产生向下的拉力,拉力大小等于球的重力。
求:(1)小球到达最高时速度的大小。
(2)当小球经过最低点时速度为,杆对球的作用力的大小。