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题文

一轻质细绳一端系一质量为m=kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平面长s=2m,动摩擦因数为μ=0.25.现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,每次与小球碰撞时相互交换速度,且与挡板碰撞时不损失机械能.若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,(斜面底端和水平面光滑连接).试问:

(1)若滑块B从斜面上高度h=3.2m处滑下,要保证运动过程中绳子不会断,绳子的最大承受拉力至少应为多大?
(2)若滑块B从斜面上高度h′处滑下与小球第一次碰后,使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动,求此高度h′.
(3)若滑块B从H="2.8m" 处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数n.

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
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相关试题

如图所示,相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置,s1、s2分别为M、N板上的小孔,s1、s2、O三点共线,它们的连线垂直M、N,且s2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板,板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R,板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子,经s1进入M、N间的电场后,通过s2进入磁场。粒子在s1处的速度和粒子所受的重力均不计。
(1)当M、N间的电压为U时,求粒子进入磁场时速度的大小υ;
(2)若粒子恰好打在收集板D的中点上,求M、N间的电压值U0
(3)当M、N间的电压不同时,粒子从s1到打在D上经历的时间t会不同,求t的最小值。

如图所示,两块相同的金属板正对着水平放置,金属板长为L,两板间距离为d。上极板的电势比下极板高U。质量为m、带电量为q的正离子束,沿两板间中心轴线以初速度υ0进入两板间,最终都能从两板间射出。不计离子重力及离子间相互作用的影响。
(1)求离子在穿过两板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离y;
(2)若在两板间加垂直纸面的匀强磁场,发现离子束恰好沿直线穿过两板,求磁场磁感应强度B的大小和方向;
(3)若增大两板间匀强磁场的强度,发现离子束在穿过两板的过程中沿垂直金属板方向上移动的距离也为y,求离子穿出两板时速度的大小υ。

如图所示,矩形单匝导线框abcd竖直放置,其下方有一磁感应强度为B的有界匀强磁场区域,该区域的上边界PP′水平,并与线框的ab边平行,磁场方向与线框平面垂直。已知线框ab边长为L1,ad边长为L2,线框质量为m,总电阻为R。现无初速地释放线框,在下落过程中线框所在平面始终与磁场垂直,且线框的ab边始终与PP′平行。重力加速度为g。若线框恰好匀速进入磁场,求:
(1)dc边刚进入磁场时,线框受安培力的大小F;
(2)dc边刚进入磁场时,线框速度的大小υ;
(3)在线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中,重力做的功W。

水上滑梯可简化成如图所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑连接,斜槽AB的竖直高度H=6.0m,倾角θ=37°。水平槽BC长d=2.0m,BC面与水面的距离h=0.80m,人与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.10。取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6。一小朋友从滑梯顶端A点无初速地自由滑下,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑时加速度的大小a;
(2)小朋友滑到C点时速度的大小υ;
(3)在从C点滑出至落到水面的过程中,小朋友在水平方向位移的大小x。

25.(17分)如图甲所示,光滑、绝缘直角三角型斜面固定在水平地面上,边长;虚线左、右空间存在
磁感应强度为的匀强磁场,方向分别垂直于纸面向里、向外;整个空间存在着竖直方向的、随时问交替变化的匀强电场(如图乙所示,竖直向上方向为正方向)。在距处的点有一物块抛射器,在时刻将一质量为、带电荷量为的小物块(可视为质点)抛入电磁场,小物块恰好能在点切入斜面。设小物块在面上滑行时无电荷损失且所受洛伦兹力小于,求:
(1)小物块抛出速度的大小;
(2)小物块从抛出到运动至点所用时间。

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