如下图所示,弹簧左端固定,右端被一个小球恰好压缩在光滑水平桌面上,已知小球质量为,桌面水平高度为
,小球释放后,在弹簧弹力作用下水平向右飞出,弹簧原长恰好在桌面边沿。记录下小球落点P。
(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为 ;
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
结合(1)问与表中数据,可分析得到弹簧弹性势能Ep与弹簧压缩量x之间的函数关系式为 (k为比例系数)
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
(3)你认为Ep与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关?
一质量为m=0.5kg的物块静止在光滑的水平面上,物块在水平方向的外力F的作用下在t=0时由静止开始运动,水平外力F随时间变化的规律如图所示,以向右为正方向,求
(1)t=1s和t=2s时物块的瞬时速度
(2)t=0到t=4s的时间间隔内物块的位移
战士拉车胎进行100m赛跑训练体能,车胎的质量m=8.5kg,战士拉车胎的绳子与水平方向的夹角,车胎与地面间的滑动摩擦力系数μ=0.7,某次比赛中,一名战士拉着车胎从静止开始全力 ,跑出20m达到最大速度,(这一过程可看做匀加速直线运动),然后以最大速度匀速跑道终点,共用时15s,重力加速度
,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求
(1)战士加速所用的时间和达到的最大速度v
(2)战士匀加速阶段对车胎的拉力F
如图所示,在直角坐标系xoy平面内,虚线MN平行与y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行与x轴正方向的初速度
射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界Q点
射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力。求:
(1)电子到达A点的速度。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)圆形有界匀强区域的最小面积S是多大。
如图所示,空间内存在水平向右的匀强电场,在虚线MN的右侧有垂直纸面向里,磁感应强度为B的匀强磁场,一质量为m、带电荷量为+q的小球自A点由静止开始运动,刚好沿直线AC运动至光滑绝缘的水平面CD点,与水平面碰撞的瞬间,小球的竖直分速度立即减为零,而水平分速度不变,小球运动至D处刚好离开水平面,然后沿图示曲线DP轨迹运动,AC与水平面夹角α=45°,重力加速度为g,求:
(1)匀强电场的场强E。
(2)AD之间的水平距离d。
(3)已知小球在轨迹DP上能达到的最大速度为,当小球达到最大速度时,磁场突然消失,经过多次时间小球的速度变为
。
如图所示,电容器两极板相距为d,两极板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为,一束电荷量相同的带正电的粒子从图中虚线方向射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为
的匀强磁场,结果分别打在A.b两点,已知粒子带电量为q,ab之间的间距为
,不计粒子所受重力及相互作用,求:
(1)粒子在匀强磁场中运动的速率。
(2)若打在b点的粒子的质量为,则打在a点的粒子的质量
为多少。