如图是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置,M是半径为R=1.0m的固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径
的
圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点。M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到曲面N的某一点上,取g=10m/s2。求:
(1)发射该钢球前,弹簧的弹性势能EP多大?
(2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间是多少(结果保留两位有效数字)?
如图(
),磁铁
、
的同名磁极相对放置,置于水平气垫导轨上。
固定于导轨左端,
的质量
=0.5
,可在导轨上无摩擦滑动。将
在
附近某一位置由静止释放,由于能量守恒,可通过测量
在不同位置处的速度,得到
的势能随位置x的变化规律,见图(
)中曲线
。若将导轨右端抬高,使其与水平面成一定角度(如图(
)所示),则
的总势能曲线如图(
)中II所示,将
在
处由静止释放,求:(解答时必须写出必要的推断说明。取
)
(1)
在运动过程中动能最大的位置;
(2)运动过程中
的最大速度和最大位移。
(3)图(
)中直线III为曲线II的渐近线,求导轨的倾角。
(4)若
、
异名磁极相对放置,导轨的倾角不变,在图(
)上画出
的总势能随
的变化曲线.
电阻可忽略的光滑平行金属导轨长
,两导轨间距
,导轨倾角为
,导轨上端
接一阻值
的电阻,磁感应强度
的匀强磁场垂直轨道平面向上。阻值
,质量
的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端
处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热
。(取
)求:
(1)金属棒在此过程中克服安培力的功 ;
(2)金属棒下滑速度 时的加速度 .
(3)为求金属棒下滑的最大速度 ,有同学解答如下:由动能定理 ,……。由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答。
如图,质量 的物体静止于水平地面的 处, 、 间距 .用大小为 ,沿水平方向的外力拉此物体,经 拉至 处.(已知 , .取 )
(1)求物体与地面间的动摩擦因数 ;
(2)用大小为
,与水平方向成
的力斜向上拉此物体,使物体从
处由静止开始运动并能到达
处,求该力作用的最短时间
。
如图,绝热气缸 与导热气缸 均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为 、温度均为 。缓慢加热 中气体,停止加热达到稳定后, 中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积 和温度 。
甲、乙两车同时同向从同一地点出发,甲车以v1=16 m/s的初速度,a1=-2 m/s2的加速度做匀减速直线运动,乙车以v2=4 m/s的初速度,a2=1 m/s2的加速度做匀加速直线运动,求两车再次相遇前两车相距最大距离和再次相遇时两车运动的时间.