如图所示,,两物体与地面间的动摩擦因数均为0.2,当大小为F=5N水平拉力作用在物体A上时,求物体A的加速度。(忽略滑轮的质量以及滑轮和绳的,取
)
经过天文望远镜的长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识。双星系统由两个星体构成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离。一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统处理。
现根据对某一双星系统的光学测量确定,该双星系统中每个星体的质量都是M,两者间相距L,它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。
⑴试计算该双星系统的运动周期T
⑵若实验上观测到运动周期为T′,为了解释两者的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化的模型,我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着密度为ρ的暗物质,而不考虑其它暗物质的影响,并假定暗物质与星体间的相互作用同样遵守万有引力定律。试根据这一模型计算该双星系统的运动周期T′
如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧,夯杆被提上来,如此周而复始(夯杆被滚轮提升过程中,经历匀加速和匀速运动过程)。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s,滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ= 0.3,夯杆质量m = 1×103kg,坑深h = 6.4m,假定在打夯的过程中坑的深度变化不大,取g =10m/s2。求:
⑴ 夯杆被滚轮带动加速上升的过程中,加速度的大小;
⑵ 每个打夯周期中,电动机对夯杆做的功;
⑶ 每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。
如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的货箱A放在木板B上。一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面的木桩上,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°。已知货箱A与木板B之间的动摩擦因数μ1=0.5,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=0.4。重力加速度g取10m/s2。现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:
(1)绳上张力T的大小;
(2)拉力F的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图所示,Oxyz为空间直角坐标系,其中Oy轴正方向竖直向上。在整个空间中存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。现有一质量为、电荷量为q(q>0)的带电小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向射出,重力加速度为g,空气阻力可忽略不计。
(1)若在整个空间加一匀强电场,小球从坐标原点O射出恰好做匀速圆周运动,求所加电场的场强大小,以及小球做匀速圆周运动第一次通过z轴的z坐标;
(2)若改变第(1)问中所加电场的大小和方向,小球从坐标原点O射出恰好沿Ox轴做匀速直线运动,求此时所加匀强电场的场强大小;
(3)若保持第(2)问所加的匀强电场不变而撤去原有的磁场,小球从坐标原点O以速度v0沿Ox轴正方向射出后,将通过A点,已知A点的x轴坐标数值为xA,求小球经过A点时电场力做功的功率。
如图甲所示,一根重G=0.2 N、长L=1 m的金属棒ab,在其中点弯成60°角,将此通电导体放入匀强磁场中,导体两端a、b悬挂于两相同的弹簧下端,当导体中通以I=2 A的电流时,两根弹簧比原长各缩短Δx=0.01 m.已知匀强磁场的方向水平向外,磁感应强度B=0.4 T,求:
(1)导线中电流的方向.
(2)弹簧的劲度系数k.