如图所示,AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆形轨道,OA处于水平位置.AB是半径为R=2m的圆周轨道,CDO是半径为r=1m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性挡板.D为CDO轨道的中点.已知BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接.已知BC段水平轨道长L=2m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.4.现让一个质量为m=1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H自由下落.(g=10m/s2)
(1)当H=8.55m时,问此球第一次到达O点对轨道的压力;
(2)当H=8.55m时,试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道.如果会脱离轨道,求脱离位置距C点的竖直高度.如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程;
(3)H取值满足什么条件时,小球会脱离CDO轨道?
如图所示,有一根均匀的导体棒ab,长为L,质量为m,电阻为R,处于垂直于纸面、磁感强度为B的匀强磁场中。它由电阻均为R/2的两根相同的轻弹簧悬挂在水平位置。欲使开关S闭合后导体棒重新静止时,弹簧的伸长量等于S断开时弹簧伸长量的2倍,求(1)磁感强度为B的方向;(2)电源的电动势(不考虑回路其它部分的电阻和电源的内阻,且弹簧始终在弹性限度内)。
如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0的y轴区域内存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场的方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0, -l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q,质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A’(0,l0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。求:匀强电场的电场强度E;
AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?
如图所示,竖直线的A、B两点固定有等量异种点电荷,电量为q,正负如图所示,
△ABC为一等边三角形,边长为L,CD为AB边的中垂线,且与右侧竖直光滑1/4圆弧轨道的最低点C相切,已知圆弧的半径为R。现把质量为m带电量为+Q的小球(可视为质点)由圆弧的最高点M静止释放,到最低点C时速度为v,现取D为电势零点,求:在等量异种电荷A、B的电场中,M点的电势;
在最低点C轨道对小球的支持力多大?
如图所示,在同一竖直平面内,一个轻质弹簧静止放于光滑斜面上,一端固定,另一端自由放置,且恰好与水平线AB齐平。一长为L的轻质细线一端固定在O点,另一端系一个质量为m的小球,将细线拉至水平,此时小球在位置C,由静止释放小球,小球到达最低点D时,细绳刚好被拉断, D点到AB的距离为h,之后小球恰好沿斜面方向将弹簧压缩,弹簧的最大压缩量为x.求:细绳所能承受的最大拉力;
斜面的倾角θ;
弹簧所获得的最大弹性势能。
质量为2t的汽车在平直公路上由静止开始运动,保持牵引力恒定,在30s内速度增大到15m/s,这时汽车刚好达到额定功率,然后保持额定输出功率不变,再运动15s达到最大速度20m/s,求:汽车的额定功率;
汽车运动过程中受到的阻力;
汽车在45s共前进多少路程。