如图所示,质量M=8.0kg、长L=2.0m的薄木板静置在水平地面上,质量m=0.50kg的小滑块(可视为质点)以速度v0=3.0m/s从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2。
(1)若木板固定,滑块将从木板的右端滑出,求:
a.滑块在木板上滑行的时间t;
b.滑块从木板右端滑出时的速度v。
(2)若水平地面光滑,且木板不固定。在小滑块冲上木板的同时,对木板施加一个水平向右的恒力F,如果要使滑块不从木板上掉下,力F应满足什么条件?(假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)
如图所示,装置的左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量
的小物块
。装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。传送带始终以
的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面,质量
的小物块
从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块
与传送带之间的摩擦因数
,
。设物块
、
中间发生的是对心弹性碰撞,第一次碰撞前物块
静止且处于平衡状态。取
。
(1)求物块 与物块 第一次碰撞前速度大小;
(2)通过计算说明物块 与物块 第一次碰撞后能否运动到右边曲面上?
(3)如果物块 、 每次碰撞后,物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定,而当他们再次碰撞前锁定被解除,试求出物块 第 次碰撞后的运动速度大小。
图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线圈
可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动,由线圈引起的导线
和
分别与两个跟线圈一起绕
转动的金属圈环相连接,金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触,这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图,导线
分别用它们的横截面来表示。已知
长度为
,
长度为
,线圈以恒定角速度
逆时针转动。(只考虑单匝线圈)
(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时,试推导
时刻整个线圈中的感应电动势
的表达式;
(2)线圈平面处于与中性面成
夹角位置时开始计时,如图3所示,试写出
时刻整个线圈中的感应电动势
的表达式;
(3)若线圈电阻为
,求线圈每转动一周电阻
上产生的焦耳热。(其它电阻均不计)
质量为 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的 图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的 。设球受到的空气阻力大小恒为 ,取 , 求:
(1)弹性球受到的空气阻力
的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度
。
如图所示,光滑水平面上有两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M1=1kg,车上另有一个质量为m=0.2kg的小球。甲车静止在平面上,乙车以V0=8m/s的速度向甲车运动,乙车上有接收装置,总质量M2=2kg,问:甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上,两车才会相撞?(球最终停在乙车上)
一列简谐横波,在t=0时刻的波形如图所示,质点振动的振幅为10cm。P、Q两点的坐标分别为-1m和-9m,波传播方向由右向左,已知t=0.7s时, P点第二次出现波峰。试计算:
①这列波的传传播速度多大?
②从t=0时刻起,经多长时间Q点第一次出现波峰?
③当Q点第一次出现波峰时,P点通过的路程为多少?