在竖直平面内建立xoy直角坐标系,oy表示竖直向上方向.如图所示.已知该平面内存在沿x轴正向的区域足够大的匀强电场.一带电小球从坐标原点o沿ox方向以4J的初动能竖直向上抛出.不计空气阻力,它到达的最高位置如图中M点所示,求:
(1)小球在M点时的动能EkM.
(2)设小球落回跟抛出点在同一水平面时的位置为N,求小球到达N点时的动能EkN.
如图所示,串联阻值为R的闭合电路中,边长为L的正方形区域abcd存在一个方向垂直纸面向外、磁感应强度均匀增加且变化率为的匀强磁场
,abcd的电阻值也为R,其他电阻不计.电阻两端又向右并联一个平行板电容器.在靠近M板处由静止释放一质量为m、电量为+q的带电粒子(不计重力),经过N板的小孔P进入一个垂直纸面向内、磁感应强度为B的圆形匀强磁场,已知该圆形匀强磁场的半径为
.求:
(1)电容器获得的电压;
(2)带电粒子从小孔P射入匀强磁场时的速度;
(3)带电粒子在圆形磁场中运动的轨道半径和它离开磁场时的偏转角.
如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为.已知小球质量m,不计空气阻力,求:
(1)小球从E点水平飞出时的速度大小;
(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;
(3)小球从A至E运动过程中克服摩擦阻力做的功.
某天,张叔叔在上班途中沿行步道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s,公交车的速度是15m/s,他们距车站的距离为50m.假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车,刚好到车站停下,停车10s后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6m/s,最大起跑加速度为2.5m/s2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去.
(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,则其加速度大小是多少?
(2)分析张叔叔能否在公交车停在车站时安全上车.
如图21所示,一根长0.1m的细线,一端系着一个质量为0.18kg的小球,拉住线的另一端,使球在光滑的水平桌面上作匀速圆周运动,使小球的转速很缓慢地增加,当小球的转速增加到开始时转速的3倍时,细线断开,线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40N,求:
(1)线断开前的瞬间,线的拉力大小。
(2)线断开的瞬间,小球运动的线速度。
(3)如果小球离开桌面时,速度方向与桌边的夹角为,桌面高出地面0.8m,求小球飞出后的落地点距桌边的水平距离。
(15分)如图所示,质量、长
的质量分布均匀的矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为
。(取
)
(1)求能使薄板由静止开始运动的最小水平推力大小;
(2)现用F=5N的水平力向右推薄板,能使它翻下桌子,F作用的时间至少为多少。