如图(甲)所示,水平放置的平行金属板A、B,两板的中央各有一小孔O1、O2,板间距离为d,开关S接1.当t=0时,在a、b两端加上如图(乙)所示的电压,同时在c、d两端加上如图(丙)所示的电压.此时,一质量为m的带负电微粒P恰好静止于两孔连线的中点处(P、O1、O2在同一竖直线上).重力加速度为g,不计空气阻力.
(1)若在t=时刻将开关S从1扳到2,当ucd=2U0时,求微粒P的加速度大小和方向;
(2)若要使微粒P以最大的动能从A板中的O1小孔射出,问在t=到t=T之间的哪个时刻,把开关S从1扳到2,ucd的周期T至少为多少?
如图所示,A、B是位于竖直平面内、半径R=0.5m的圆弧形的光滑绝缘轨道,其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×103N/C.今有一质量为m=0.1kg、带电荷量+q=8×10-5C的小滑块(可视为质点)从A点由静止释放.若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05,取g=10m/s2,求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力.
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.
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下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图,整个雪道由倾斜的滑雪道AB和着陆雪道DE,以及水平的起跳平台CD组成,AB与CD圆滑连接。运动员由助滑雪道AB上由静止开始,在重力作用下,滑到D点水平飞出,不计飞行中的空气阻力,从D点飞出经2s在水平方向飞行了60m,落在着陆雪道DE上,已知从B点到D点运动员的速度大小不变,(取g=10m/s2),求
(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小;
(2)若不计AB上的摩擦力,运动员在AB段下滑过程中下降的高度;
(3)若运动员的质量为60kg,在AB段下降的实际高度是50m,
此过程中他克服摩擦力所做的功。
将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放,落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处,不计空气阻力,求泥对石头的平均阻力。(取g=10m/s2)
光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处;另有一小钢球(可看做质点).现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.
(1)还需要的器材是 ▲ 、 ▲ 。
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对 ▲ 能
的测量,进而转化对 ▲ 和 ▲ 的直接测量.
在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用的电源的频率为50Hz,查得当地的重力加速度g=9.8m/s2,测得所用的重物的质量m=1.0kg。实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点。如图所示,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于 ▲ J,动能的增加量等于 ▲ J。(取三位有效数字)