5个相同的木块紧挨着静止放在地面上,如图所示。每块木块的质量为m=1kg,长=1m。它们与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,木块与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现有一质量为M=2.5kg的小铅块(视为质点),以
的初速度向右滑上左边第一木块的左端,它与木块的动摩擦因数μ2=0.2。小铅块刚滑到第四块木块时,木块开始运动,求:
(1)铅块刚滑到第四块木块时的速度。
(2)通过计算说明为什么小铅块滑到第四块木块时,木块才开始运动。
(3)小铅块停止运动后,离第一块木块的左端多远?速度的大小;
汽车以某一初速度从坡顶开始下坡,在坡路上的加速度大小,经过
到距坡顶
,坡面可以简化为一倾斜的斜面,求汽车刚开始下坡时的速度大小。
如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为
的小球B,水平面上有一个质量为
的小球A以初速度
开始向着木块B滑动,经过时间
与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数
,求:
(1)两小球碰前A的速度;
(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力
(3)确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。
如图所示,在光滑水平面上有一辆质量的平板小车,车上有一个质量
的木块,木块距小车左端
(木块可视为质点),车与木块一起以
的速度水平向右匀速行驶,一颗质量
的子弹以
初速度水平向左飞来,瞬间击中木块并留在其中,最终木块刚好不从车上掉下来。
(1)子弹射入木块后的共同速度为;
(2)木块与平板之间的动摩擦因数(
)
如图所示,质量为的物块放在弹簧上,与弹簧一起在竖直方向上做简谐运动,当振幅为A时,物体对弹簧的最大压力是物重的
倍,则物体对弹簧的最小压力是多少?要使物体在振动中不离开弹簧,振幅不能超过多大?
如图甲为科技小组的同学们设计的一种静电除尘装置示意图,其主要结构有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后板使用绝缘材料,上、下板使用金属材料。图25乙是该主要结构的截面图,上、下两板与输出电压可调的高压直流电源(内电阻可忽略不计)相连。质量为m、电荷量大小为q的分布均匀的带负电的尘埃无初速度地进入A、B两极板间的加速电场。已知A、B两极板间加速电压为U0,尘埃加速后全都获得相同的水平速度,此时单位体积内的尘埃数为n。尘埃被加速后进入矩形通道,当尘埃碰到下极板后其所带电荷被中和,同时尘埃被收集。通过调整高压直流电源的输出电压U可以改变收集效率η(被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值)。尘埃所受的重力、空气阻力及尘埃之间的相互作用均可忽略不计。在该装置处于稳定工作状态时:
(1)求在较短的一段时间Δt内,A、B两极板间加速电场对尘埃所做的功;
(2)若所有进入通道的尘埃都被收集,求通过高压直流电源的电流;
(3)请推导出收集效率η随电压直流电源输出电压U变化的函数关系式。