如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD的光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R=0.2m,取g=10m/s2。
(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?
(2)若v0=3m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力N=1N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?
(3)若v0=3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?
(本题12分。第一小题3分。第2小题3分,第3小题6分)
如图所示,水平放置的平行板电容器,两板间距为d=8cm,板长为L=25cm,接在直流电源上,有一带电液滴以υ0=0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入,恰好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下板向上提起cm,液滴刚好从金属板末端飞出,求:
(1)将下板向上提起后,液滴的加速度大小;
(2)液滴从射入电场开始计时,匀速运动到P点所用时间为多少? (g取10m/s2)
(本题10分,每小题5分)
如图所示,由两种材料做成的半球面固定在水平地面上,球右侧面是光滑的,左侧面粗糙,O点为球心,A、B是两个相同的小物块(可视为质点),物块A静止在左侧面上,物块B在图示水平力F作用下静止在右侧面上,A、B处在同一高度,AO、BO与竖直方向的夹角均为q,则A、B分别对球面的压力大小之比为( )
A.sin2q :1 B.sinq :1 C.cos2q :1 D.cosq :1
如图所示:一轴竖直的锥形漏斗,内壁光滑,内壁上有两个质量相同的小球A、B各自在不同的水平面内做匀速圆周运动,则下列关系正确的有( )
A、线速度
B、角速度
C、向心加速度
D、小球对漏斗的压力
铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道水平面倾角为θ(图),弯道处的圆弧半径为R,若质量为m的火车转弯时速度小于,则( )
A.内轨对内侧车轮轮缘有挤压;
B.外轨对外侧车轮轮缘有挤压;
C.这时铁轨对火车的支持力等于mg/cosθ;
D.这时铁轨对火车的支持力大于mg/cosθ.
如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为( )
A.mg,竖直向上
B.mg,斜向左上方
C.mgtanθ,水平向右
D.mg,斜向右上方