滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F垂直于板面,大小为,其中
为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角
时,滑板做匀速直线运动,相应的
,人和滑板的总质量为
,试求(
取
,
,
,忽略空气阻力):
(1)水平牵引力的大小
(2)滑板的速率
一个做匀变速直线运动的物体,第一个内的位移是
,第2个
内位移为0,求该物体运动的
(1)加速度
(2)初速度
一列长的列车以
的正常速度行驶,当通过
长的大桥时,必须以
的速度行驶。在列车上桥前需提前减速,当列车头刚上桥时速度恰好为
,列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度。减速过程中,加速度大小为
;加速过程中,加速度大小为
,则该列车从减速开始算起,到过桥后速度达到
,共用了多长时间。
在某空间存在着水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角
。今有一质量
、电荷量
的带电小球(可视为质点),以
的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度
,
,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球刚离开C点时的速度大小;
(3)小球刚射入圆弧轨道时,轨道对小球的瞬间支持力
如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R,现用一束细光线与圆柱体的轴线成
的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射,真空中光速为
。
(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图;
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向的角度;;
(3)计算光线在圆柱体中的传播时间.
两根足够长的光滑平行直导线MN、PQ与水平面成角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为
的均匀直金属杆
放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计,现让
杆由静止开始沿导轨下滑。
(1)求杆下滑的最大速度
;
(2)杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中
杆下滑的距离
。