如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一倾角为α的光滑绝缘斜面上,导轨间距为L,电阻忽略不计且足够长,以宽度为d的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁感应强度为B.另有一长为2d的绝缘杆将一导体棒和一边长为d(d<L)的正方形线框连在一起组成的固定装置,总质量为m,导体棒中通有大小恒为I的电流.将整个装置置于导轨上,开始时导体棒恰好位于磁场的下边界处.由静止释放后装置沿斜面向上运动,当线框的下边运动到磁场的上边界MN处时装置的速度恰好为零.重力加速度为g.
(1)求刚释放时装置加速度的大小;
(2)求这一过程中线框中产生的热量;
(3)之后装置将向下运动,然后再向上运动,经过若干次往返后,最终整个装置将在斜面上作稳定的往复运动.求稳定后装置运动的最高位置与最低位置之间的距离.
如图所示,质量m=2.0kg的物体在恒力F=20N作用下,由静止开始沿水平面运动x=1.0m,力F与水方向的夹角α=37º,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,求该过程中:(, g=10m/s2)
(1)拉力F对物体所做的功W;
(2)地面对物体的摩擦力f的大小;
(3)物体获得的动能Ek。
已知月球的质量是地球质量的,月球半径是地球半径的
,在月球表面16m处让质量m=50kg的物体自由下落,(已知地球表面的重力加速度g=10m/s2)。求:
(1)月球表面的重力加速度是多大?
(2)物体下落到月球表面所用的时间t是多少?
(3)月球的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的多少倍?
升降机由静止开始匀加速竖直上升2s, 速度达到v=4m/s后,再匀速竖直上升5s,接着匀减速竖直上升3s才停下来。求升降机在题述过程中发生的总位移x=?
如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:
(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?(结果可带有根号)
(2)最终木板上放有多少块铁块?
(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?
2011年7月23日晚,甬温线永嘉站至温州南站间,北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故,造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以20km/h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶,而D301次动车组驶离永嘉站后,2分钟车速达到216km/h,便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。
(1)如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站,求D301的启动加速度和加速距离分别是多少?
(2)已知动车组紧急制动的加速度为3m/s2,D301正常行驶后,为了避免事故发生,应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生?(20km/h≈5.6m/s)