如图A.,M、N、P为直角三角形的三个顶点,∠M=37°,MP中点处固定一电量为Q的正点电荷,MN是长为a的光滑绝缘杆,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),小球自N点由静止释放,小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处x=0)的变化图像如图B.所示,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
(1)图B中表示电势能随位置变化的是哪条图线?
(2)求势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m;
(3)已知在x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电量q;
(4)求小球运动到M点时的速度。
如图所示,已知塔高H=45m,在与塔底部水平距离为x处有一电子抛靶装置,圆形靶可被竖直向上抛出,初速度为υ1,且大小可以调节.当该人看见靶被抛出时立即射击,子弹以υ2=100m/s的速度水平飞出.不计人的反应时间及子弹在枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小(g取10 m/s2)。
(1)若x=200m,υ1=20m/s时,试通过计算说明靶能否被击中?
(2)当x的取值在什么范围时,无论υ1多大,靶都不能被击中?
如图所示,AB为竖直转轴,细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球,两绳能承担的最大拉力均为2mg。当AC和BC均拉直时∠ABC=90°,∠BAC=37°,BC=0.3m。竖直轴AB匀速转动,C球在水平面内做匀速圆周运动。求:(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)C球的线速度至少多大时,两条细绳都伸直?
(2)当C球的线速度增大,其中一条绳刚要断时,C球的线速度多大?
消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水枪组成。如图所示,消防水枪离地高度为H,建筑物上的火点A距地面高为h=60m,水枪与火点的水平距离为x,水泵的功率为P,整个供水系统的效率η=0.6。假设水从水枪水平射出,不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)若H=80m,水枪出水速度v0=30m/s,水枪每秒出水量m0="60" kg,水枪正中起火点A,求水泵的功率P;
(2)当完成高层灭火后,还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火,将水枪竖直下移至H´=45m,假设供水系统的效率η不变,水枪出水口的横截面积不变,水泵功率应调整为P´,则P´应为多大?
如图所示,可视为质点的A、B两物体置于静止不计厚度的纸带上,纸带的左端与A物块的间距以及A、B之间的间距均为d=0.5m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为μ1=0.1,质点A、B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,现以恒定的加速度a=2m/s2向右水平拉动纸带,重力加速度g=10m/s2,求:两物体A、B最终停在地面上的距离。
如图甲所示,电荷量为q=1×10-4C的带正电的小物块置于绝缘水平面上,所在空间存在方向沿水平向右的电场,电场强度E的大小与时间的关系如图乙所示,物块运动速度与时间t的关系如图丙所示,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)前2秒内电场力做的功。
(2)物块的质量。
(3)物块与水平面间的动摩擦因数。