如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在F=15N水平拉力作用下,从静止开始由C点运动到A点,已知xAC=2m.物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,接下来沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点, g取10m/s2,试求:
(1)物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;
(2)物体从C到A的过程中,摩擦力做的功.
某兴趣小组为了体验电梯中的超重和失重现象,电梯由1楼出发,上升至6楼停下,该过程中兴趣小组利用压力传感器和笔记本电脑做出了一个质量为1 kg的物体对传感器的压力与时间图像,如图所示,试求:(g取9.8m//s2)
(1)该过程中电梯的最大速度;
(2)电梯上升的高度和平均每层的楼高.
如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为。一长为
的轻绳一端固定在圆锥体的顶点
处,另一端拴着一个质量为
的小物体。物体以速度
绕圆锥体的轴
线在水平面内做匀速圆周运动。(结果可保留根式)
⑴当时,求绳对物体的拉力;
⑵当时,求绳对物体的拉力。
如图所示,在倾角为的斜面底端的正上方
处,平抛一小球,该小球垂
直打在斜面上的一点,求小球抛出时的初速度大小。
如图所示,在半径为的水平圆板中心轴正上方高为
处,水平抛出一小球,圆板作匀速转动。当圆板半径
与初速度方向一致时开始抛出小球,要
使球与圆
板只碰一次,且落点为
,则
(1)小球的初速度应为多大;
(2)圆板转动的角速度为多大?
如图所示,MN与PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,质量m=0.2kg,电阻r=0.5Ω的金属杆ab垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直于导轨平面,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,理想电压表并接在R两端,导轨电阻不计.t=0时刻ab受水平拉力F的作用后由静止开始向右作匀加速运动,ab与导轨间的动摩擦因数=0.2.第4s末,ab杆的速度为v=1m/s,电压表示数U=0.4V.取重力加速度g=10m/s2.
(1)在第4s末,ab杆产生的感应电动势和受到的安培力各为多大?
(2)若第4s末以后,ab杆作匀速运动,则在匀速运动阶段的拉力为多大?整个过程拉力的最大值为多大?
(3)若第4s末以后,拉力的功率保持不变,ab杆能达到的最大速度为多大?
(4)在虚线框内的坐标上画出上述(2)、(3)两问中两种情形下拉力F随时间t变化的大致图线(要求画出0—6s的图线,并标出纵坐标数值).