如图所示,两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点,B点为轨道最低点,O为圆心,轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量均为m的两小环P、Q用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上。将MN两环从距离地面2R处由静止释放,整个过程中轻杆和轨道始终不接触,重力加速度为g,求:
(1)当P环运动到A点时的速度v;
(2)在运动过程中,P环能达到的最大速度vm;
(3)若将杆换成长4R,P环仍从原处由静止释放,经过半圆型底部再次上升后,P环能达到的最大高度H。
一个物体从H高处自由下落,经过最后196m所用的时间是4s,求:
(1)物体下落H所用的时间t;
(2)物体着地时的速度。
如图所示,在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中,x轴上方有水平向右的匀强电场,有一质量为m,电荷量为﹣q(﹣q<0)的带电绝缘小球,从y轴上的P(0,L)点由静止开始释放,运动至x轴上的A(﹣L,0)点时,恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管.细管的圆心O1位于y轴上,交y轴于点B,交x轴于A点和C(L,0)点.该细管固定且紧贴x轴,内径略大于小球外径.小球直径远小于细管半径,不计一切阻力,重力加速度为g.求:
(1)匀强电场的电场强度的大小;
(2)小球运动到B点时对管的压力的大小和方向;
(3)小球从C点飞出后会落在x轴上的哪一位置.
带电量为q,质量为m的原子核由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器,进入时速度和电容器中的场强方向垂直.已知:电容器的极板长为L,极板间距为d,两极板的电压为U2,重力不计,求:
(1)经过加速电场后的速度v0;
(2)离开电容器电场时的偏转量y;
(3)刚离开电场时刻的动能Ek和速度方向与水平方向夹角θ的正切值.
如图所示,一质量为m=×10﹣2kg,带电量为q=10﹣6C的小球(可视为质点),用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中的定点O,设电场足够大,静止时悬线向右与竖直方向成30°角.重力加速度g=10m/s2. 则:
(1)求电场强度E;
(2)若在某时刻将细线突然剪断,设定点O距离地面的竖直高度为H=10m,绳长L=m,求小球的落地时间(小球在运动过程电量保持不变).
如图所示,固定的斜面长度为2L,倾角为θ,上、下端垂直固定有挡板A、B.质量为m的小滑块,与斜面间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,滑块所受的摩擦力大于其重力沿斜面的分力,滑块每次与挡板相碰均无机械能损失.现将滑块由斜面中点P以初速度v0沿斜面向下运动,滑块在整个运动过程与挡板碰撞的总次数为k(k>2),重力加速度为g,试求:
(1)滑块第一次到达挡板时的速度大小v;
(2)滑块上滑过程的加速度大小a和到达挡板B时的动能Ekb;
(3)滑块滑动的总路程s.