如图所示的装置放置在真空中,炽热的金属丝可以发射电子,金属丝和竖直金属板之间加一电压U1=2 500 V,发射出的电子被加速后,从金属板上的小孔S射出。装置右侧有两个相同的平行金属极板水平正对放置,板长l=6.0 cm,相距d=2 cm,两极板间加以电压U2=200 V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e=1.6×10-19 C,电子的质量 m=0.9×10-30 kg,设电子刚离开金属丝时的速度为0,忽略金属极板边缘对电场的影响,不计电子受到的重力。求:
(1)电子射入偏转电场时的动能Ek;
(2)电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y;
(3)电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。
如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v=4 m/s,传送带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=10 N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为=2.4 m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8).
问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?
(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?
如图所示,某人用轻绳牵住一只质量=0.6kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成
角。已知空气对气球的浮力为15N,人的质量
,且人受的浮力忽略不计(sin370=0.6,cos370=0.8)。
求:(1)水平风力的大小
(2)人对地面的压力大小
(3)若水平风力增强,人对地面的压力如何变化?(要求说明理由)
一个质量m=1.0kg的物体放在粗糙的水平地面上,在水平拉力F的作用下,物体由静止开始运动,10s后拉力大小减小为F/4,并保持恒定不变。已知该物体的“速度—时间”图像如图所示。
求:(1)物体所受到的水平拉力F的大小
(2)该物体与地面间的动摩擦因数
为了安全起见,在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离,有经验的司机都知道,一般高速公路的最高限速的数值(以km/h为单位)与车之间的最小间距的数值(以m为单位)差不多,如某高速公路的最高限速v=90km/h,则要求汽车间的距离至少保持90m以上。假设前方车辆因故障突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速需要经历一段时间即反应时间,若刹车时汽车的加速度a=4m/s2。该高速公路要求司机的反应时间至多是多少?
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)判定警车在加速阶段能否追上货车?(要求通过计算说明)
(3)警车发动后要多长时间才能追上货车?