如图所示,长为L的细绳一端固定,另一端系一质量为m的小球.给小球一个合适的初速度,小球便可在水平面内做匀速圆周运动,这样就构成了一个圆锥摆,设细绳与竖直方向的夹角为θ.下列说法中正确的是( )
A.小球受重力、绳的拉力和向心力作用
B.小球做圆周运动的半径为L
C.θ越大,小球运动的速度越大
D.θ越大,小球运动的周期越大
如图所示,在竖直墙壁的A点处有一根水平轻杆a,杆的左端有一个轻滑轮O.一根细线上端固定在该天花板的B点处,细线跨过滑轮O,下端系一个重为G的物体,开始时BO段细线与天花板的夹角为θ=30°.系统保持静止,当轻杆a缓慢向下移动的过程中,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( )
A.细线BO对天花板的拉力不变
B.a杆对滑轮的作用力逐渐减小
C.a杆对滑轮的作用力的方向沿杆水平向右
D.墙壁对a杆的作用力不变
如图所示,质量为m的滑块A受到与水平方向成θ角斜向上方的拉力F作用,向右做匀速直线运动,则滑块受到的拉力与摩擦力的合力的大小和方向是( )
A.Fsinθ B.mg-Fsinθ
C.竖直向上 D.向上偏右
如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船受到的阻力大小恒定,小船的质量为m,经过A点时的速度大小为v0,经过B点时的速度大小v,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求:
(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf ;
(2) 小船受到的恒定阻力的大小f;
(3)小船经过B点时的加速度大小a . (提示:设小船经过B点时绳的拉力大小为F,电动机牵引缆绳的速度大小为v1)
(14分)如图甲所示,在水平放置的两平行金属板的右侧存在着有界的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场边界和与平行板的中线垂直。金属板的两极板间的电压,匀强磁场的磁感应强度。现有带正电的粒子以的速度沿两板间的中线连续进入电场,恰能从平行金属板边缘穿越电场射入磁场。已知带电粒子的比荷,粒子的重力和粒子间相互作用力均可以忽略不计(结果保留两位有效数字)。
(1)求射入电场的带电粒子射出电场时速度的大小和方向。
(2)为使射入电场的带电粒子不会由磁场右边界射出,该匀强磁场区的宽度至少为多大?
(16分)如图是利用传送带装运煤块的示意图.其中,传送带长L=20m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带的主动轮和从动轮半径相等,主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度H=1.8 m,与运煤车车箱中心的水平距离x=1.2 m.现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点)其质量为2kg,煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动,后与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:
(1)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径r .(提示:要使煤块在轮的最高点做平抛运动,则煤块到达轮的最高点时对轮的压力为零)
(2)煤块在传送带上由静止开始加速至与传送带速度相同所经过的时间t.
(3传送带由于传送煤块多消耗多少电能? (提示:煤块传到顶端过程中,其机械能增加,煤块与传送带摩擦生热.)