如图甲所示,用固定的电动机水平拉着质量m=2 kg的小物块和质量M=1 kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动,物块位于平板左侧,可视为质点.在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡,平板撞上后会立刻停止运动.电动机功率保持P=3 W不变。从某时刻t=0起,测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示,t=6 s后可视为匀速运动,t=10 s时物块离开木板.重力加速度g=10 m/s2,求:
(1)平板与地面间的动摩擦因数μ为多大?
(2)物块在1 s末和3 s末受到的摩擦力各为多大?
(3)平板长度L为多少?
如图所示,小球
系在细线的一端,线的另一端固定在
点,
点到水平面的距离为
。物块
质量是小球的5倍,至于粗糙的水平面上且位于
点正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为
。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为
。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为
,求物块在水平面上滑行的时间
。
如图所示,质量 ,电阻 ,长度 的导体棒 横放在 型金属框架上.框架质量 ,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数 ,相距0.4m的 、 相互平行,电阻不计且足够长.电阻 的 垂直于 .整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 .垂直于 施加 的水平恒力, 从静止开始无摩擦地运动,始终与 、 保持良好接触.当 运动到某处时,框架开始运动.设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 取 .
(1)求框架开始运动时 速度 的大小;
(2)从 开始运动到框架开始运动的过程中, 上产生的热量 ,求该过程 位移 的大小.
图中左边有一对平行金属板,两板相距为
,电压为
;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为
,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。图中右边有一边长为
的正三角形区域
(
边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为
,方向垂直于纸面朝里。假设一系列电荷量为
的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经
边中点
射入磁场区域。不计重力。
(1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界 后,从边界 穿出磁场,求离子甲的质量。
(2)已知这些离子中的离子乙从 边上的I点(图中未画出)穿出磁场,且 长为 。求离子乙的质量。
(3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。
小球 和 的质量分别为 和 ,且 > 。在某高度处将 和 先后从静止释放。小球 与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放处距离为 的地方恰好与正在下落的小球 发生正碰。设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短。求小球 、 碰撞后 上升的最大高度。
如图,
为竖直面内一固定轨道,其圆弧段
与水平段
相切于
、
端固定一竖直挡板。
相对于
的高度为
,
长度为
。一木块自
端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在
段的摩擦可忽略不计,物块与
段轨道间的滑动摩擦因数为
,求物块停止的地方与
点距离的可能值。