如图所示,一根长为L的绝缘轻绳的一端固定在O点,另一端连接着一个带正电的小球,小球可视为质点,其质量为m,电荷量为q。在O点正上方和正下方距O点L处,各固定一个绝缘弹性挡板A和B,两个挡板尺寸很小,均竖直放置。此装置处在一个竖直匀强电场中,电场强度的大小为,方向最初竖直向上。现将小球拉到O点右侧同一高度且距O点L处,给它一个竖直向上的初速度V0=
。此后小球在A、B之间的右侧区域竖直面内做圆周运动,并不时与A、B挡板碰撞,在小球与A、B挡板碰撞时,通过两挡板上安装的传感器和控制电路,控制电场方向在碰后瞬间反向,不计碰撞中的能量损失,重力加速度为g,求:
(1)小球与A、B挡板第一次碰前瞬间,绳中的拉力分别为多少?
(2)若轻绳可以承受的最大拉力为50mg,则在绳断之前,小球与B挡板碰撞了多少次?
如图所示,固定在水平面上的斜面其倾角,长方形木块A的MN面上钉着一颗钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直。木块与斜面间的动摩擦因数
。现将木块由静止释放,木块与小球将一起沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中:(取g=l0m/s2)
(1)木块与小球的共同加速度的大小;
(2)小球对木块MN面的压力的大小和方向。
如图所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=37°,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10 N,刷子的质量为m=0.5 kg,刷子可视为质点,刷子与板间的动摩擦因数μ=0.5,天花板长为L=4 m,已知sin 37°=0.6,g取10 m/s2,试求:
(1)刷子沿天花板向上的加速度。
(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.4m,木板右端放着一个小滑块.小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L。小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2。
(1)现用恒力F作用于木板M上,为使m能从M上滑落,F的大小范围是多少?
(2)其他条件不变,若恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间是多少?
质量m=1.5kg的物体,在水平恒力F=15N的作用下,从静止开始运动0.5s后撤去该力,物体继续滑行一段时间后停下来.已知物体与水平面的动摩擦因数为μ=0.2,g取10m/s2。求:
(1)恒力作用于物体时的加速度大小;
(2)撤去恒力后物体继续滑行的时间;
(3)物体从开始运动到停下来的总位移大小。
如图所示,质量为m=1kg木块从静止开始在拉力F作用下沿水平方向加速运动,加速度a=5.2m/s2。至水平面末端时速度v0=6m/s,此时撤去拉力,木块运动到质量为M=2kg小车上。已知木块与地面、木块与小车间的动摩擦因数均为μ=0.4,不计小车与地面摩擦。已知拉力与水平方向夹角为53°,(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。求:
(1)拉力F大小;
(2)为使木块不离开小车,小车最短为多长?