如图所示,固定在竖直平面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道与水平光滑轨道平滑连接,A、B二个滑块质量均为m,B静止在光滑水平轨道上的图示位置。滑块A从圆弧上的P点由静止滑下(P点处半径与水平面成30°角),与B发生正碰并粘合向右运动。求A、B粘合后的速度大小。
(16分) 质量为1 kg的物体从离地面5 m高处自由下落,与地面碰撞后,上升的最大高度为3.2 m,设球与地面作用时间为0.2 s,求小球对
地面的平均作用力。(g =" 10" m/s2,不计空气阻力.)[
(14分) 质量m1 =" 1" kg的小球在光滑的水平桌面上以v1 = 30m/s的速率向右运动,恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球.另一个小球的质量为m2 = 5kg,速率v2 = 1m/s,碰撞后,小球m2恰好停止.求碰撞后小球m1的速度是多大,方向如何?
(14分) 神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h的圆形轨道,已知地球半径R,地面处的重力加速度为g.求飞船在上述圆轨道上运行的周期T.
(19分) 如图所示,光滑的金属导轨间距为L,导轨平面与水平面成α角,导轨下端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属细杆ab与绝缘轻质弹簧相连静止在导轨上,弹簧劲度系数为k,上端固定,弹簧与导轨平面平行,整个装置处在垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现给杆一沿轨道向下的初速度v0,杆向下运动至速度为零后,再沿轨道平面向上运动达最大速度,大小为v1,然后减速为零,再沿轨道平面向下运动……一直往复运动到静止(导轨与金属杆的电阻忽略不计).试求:
(1)细杆获得初速度瞬间,通过R的电流大小;
(2)当杆速度为v1时离最初静止时位置的距离L1;
(3)杆由初速度v0开始运动直到最后静止,电阻R上产生的焦耳热Q.
(18分) 如图所示,在足够大的空间范围内,同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B.足够长的光滑斜面固定在水平面上,斜面倾角为30.有一带电的物体P静止于斜面顶端且P对斜面无压力,若给物体P一瞬时冲量,使其获得水平方向的初速度向右抛出,同时另有一不带电的物体Q从A处由静止开始沿斜面滑下(P、Q均可视为质点),P、Q二物体运动轨迹在同一竖直平面内.一段时间后,物体P恰好与斜面上的物体Q相遇,且相遇时物体P的速度方向与其水平初速度方向的夹角为60
.已知重力加速度为
,求:
(1)P、Q相遇所需的时间;
(2)物体P在斜面顶端受到瞬时冲量后所获得的初速度的大小.