如图所示,在同一竖直平面内,一轻质弹簧一端固定,静止斜靠在光滑斜面上,另一自由端恰好与水平线齐平,一长为
的轻质细线一端固定在
点,另一端系一质量为
的小球,
点到
的距离为
.现将细线拉至水平,小球从位置
由静止释放,到达
点正下方时,细线刚好被拉断.当小球运动到
点时恰好能沿斜面方向压缩弹簧,不计碰撞时的机械能损失,弹簧的最大压缩量为
(在弹性限度内),求:
(1)细线所能承受的最大拉力;
(2)斜面的倾角;
(3)弹簧所获得的最大弹性势能.
如图11所示,质量M =1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:
(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)若在木板(足够长)的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F,请写出铁块所受的摩擦力f随拉力F大小变化的关系式并画出图象.
如图10所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求:
(1)小球运动的加速度a1;
(2)若直杆长10m,要使球不脱离杆,则F作用时间至多为多长?
(12分)放风筝是春天时大人、小孩都爱玩的一项有趣的体育活动,手上牵着线拉着风筝迎风向前跑,就可以将风筝放飞到高处。有一小朋友将一只重为4N的风筝放飞到一定的高度后,便拉住线的下端以一定的速度匀速跑动,线恰能与水平面成530角保持不变,这时小朋友拉住线的力为5N,求此时风筝所受到的风力大小和方向。()
如图15所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央均有小孔。一细束电子从A板小孔水平射入A、B之间,电子刚到A板小孔时动能为100 eV,电子束是连续不断地射入的。在B板右侧,平行金属板M、N之间加20 V恒定电压。整个装置在真空中。MN组成的电容器中,板长为4×10-2m,板间距离为8×10-3m。现在A、B两板间加一个交变电压U1,在t=0到t="2" s时间内,A板电势高于B板,则在U1随时间变化的第一个周期内,在哪段时间内电子从偏转电场右侧飞出。(不计电子在AB板间运动的时间)
(12分)如图14所示,在光滑的水平杆上套者一个质量为m的滑环,滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬吊着质量为M的物体(可视为质点),绳长为L。将滑环固定时,给物块一个水平冲量,物块摆起后轻绳恰好能摆至水平位置,若滑环不固定,仍给物块以同样的水平冲量,求物块摆起的最大高度。