如图所示,固定斜面的倾角,物体A与斜面之间的动摩擦因数为,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为2m,B的质量为m,初始时物体A到C点的距离为L.现给A、B一初速度使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g,不计空气阻力,求此过程中:
(1)物体A向下运动刚到C点时的速度;
(2)弹簧的最大压缩量;
(3)弹簧中的最大弹性势能.
如图1所示,两根水平的金属光滑平行导轨,其末端连接等高光滑的圆弧,其轨道半径,圆弧段在图中的cd和ab之间,导轨的间距为,轨道的电阻不计,在轨道的顶端接有阻值为的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度。现有一根长度稍大于L、电阻不计,质量的金属棒,从轨道的水平位置ef开始在拉力F作用下,从静止匀加速运动到cd的时间,在cd时的拉力为。已知金属棒在ef和cd之间运动时的拉力随时间变化的图像如图2所示,重力加速度,求:
(1)求匀加速直线运动的加速度;
(2)金属棒做匀加速运动时通过金属棒的电荷量q;
(3)匀加到cd后,调节拉力使金属棒接着沿圆弧做匀速圆周运动至ab处,金属棒从cd沿圆弧做匀速圆周运动至ab的过程中,拉力做的功W。
如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的Ek﹣h图象,其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取g=10m/s2,由图象可知( )
A.小滑块的质量为0.2kg
B.轻弹簧原长为0.2m
C.弹簧最大弹性势能为0.32J
D.小滑块运动过程的每一时刻,其机械能与弹簧的弹性势能的总和均为0.7J
组成星球的物质是靠万有引力吸引在一起的,这样的星球有一个最大的自转速率,如果超过了该速率,星球的万有引力将不足以维持其赤道附近的物体做圆周运动,由此能得到半径为r,密度为ρ,质量为M且均匀分布的星球的最小自转周期T,下列表达式中正确的是( )
A. T=2π B. T=2π
C. D.
由三颗星体构成的系统,忽略其他星体对它们的作用,存在着一种运动形式:三颗星体在相互之间的万有引力作用下,分别位于等边三角形的三个顶点上,绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内做相同角速度的圆周运动(图示为A、B、C三颗星体质量不相同时的一般情况).若A星体质量为2m,B、C两星体的质量均为m,三角形边长为a.则( )
A. B星体所受的合力与A星体所受合力之比为1:2
B. 圆心O与B的连线与BC夹角θ的正切值为
C. A、B星体做圆周运动的线速度大小之比为:
D. 此三星体做圆周运动的角速度大小为2
如图,空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,电场和磁场相互垂直.在电磁场区域中,有一个竖直放置的光滑绝缘圆环,环上套有一个带正电的小球,小球可沿圆环自由运动.O点为圆环的圆心,a、b、c为圆环上的三个点,a点为最高点,c点为最低点,Ob沿水平方向.已知小球所受电场力与重力大小相等.现将小球从环的顶端a点由静止释放.下列判断正确的是( )
A.当小球运动的弧长为圆周长的时,洛仑兹力最大
B.当小球运动的弧长为圆周长的时,洛仑兹力最大
C.小球从a点到b点,重力势能减小,电势能增大
D.小球从b点运动到c点,电势能增大,动能先增大后减小