如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直平面内的A、B两点,直径与竖直方向的夹角为60°,O为半圆形导轨的圆心,D为O点正下方导轨上的点,在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数的光滑弹性轻绳穿过圆环且两端固定在A、B两点,已知弹性轻绳始终在弹性限度内,重力加速度为g,将圆环从A点正下方的C点由静止释放。
(1)如果导轨是光滑的,求圆环到达D点时的速度大小和导轨对圆环的作用力的大小;
(2)如果导轨是粗糙的,圆环与导轨间的动摩擦因数为,已知圆环运动到D点时恰好只有向心加速度,求圆环由C点运动到D点过程中克服摩擦力做的功。
如图所示,水平面AB与水平皮带BC平滑相切,右端有一个半径为R的光滑1/4圆弧CD与皮带水平相切.AB段和BC段的动摩擦因数均为μ=0.5,图中AB=BC=R=0.4m,物体P和Q的质量均为m=1kg(可看成质点),P带了电荷量为q的正电荷,且电荷量不会转移,皮带顺时针转动,皮带速率恒为v=2m/s.现给静止在A处物体P一个水平向右的初速度,一段时间后与静止在B处的物体Q发生正碰并粘在一起,以后粘合体恰能到达圆弧的D点.取g=10m/s2.
(1)求物体P的初速度v0;
(2)当粘合体第一次离开皮带后,在皮带所在的BC处加上竖直向下的匀强电场E,且qE=3mg,求粘合体第二次回到圆弧上所能达到的最大高度h是多大.
如图所示,在宽度为d的条形区域内有匀强电场,电场方向平行于区域边界.有一个质量为m的带正电粒子(不计重力)从左边界上的P点,以初速度v0沿垂直于电场方向射入电场,粒子从右侧边界上的Q点射出时的速度与边界的夹角为θ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求粒子从右侧边界射出时,沿电场方向的位移y的大小;
(2)在上述过程中,粒子的机械能变化了多少?
如图所示,光滑水平地面与足够长的倾角θ=30°的光滑斜面平滑连接,A球位于斜面底端,B球在水平地面上,两者相距L=10 m.现A、B两个小球均以初速度v0=10m/s开始运动,A沿斜面向上,B沿水平面向右,取g=10m/s2,求:
(1)B球刚要滑上斜面时A球的速度;
(2)A球到达最高点时,AB两球之间的距离.
实验室有下列器材:
灵敏电流计G(内阻约为50Ω); 电压表V(0~3V,内阻约为10kΩ);
电阻箱R1(0~9999Ω); 滑动变阻器R2(0~100Ω,1.5A);
旧干电池一节; 导线、开关若干
某实验小组先测灵敏电流计的内阻,电路如图甲所示,测得电压表示数为2V,灵敏电流计示数为4 mA,电阻箱旋钮位置如图乙所示,则灵敏电流计内阻为______Ω.
(2)为将灵敏电流计的量程扩大为原来的10倍,该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联,则应将电阻箱R1的阻值调为_______Ω.调好后连接成如图丙所示的电路测干电池的电动势和内阻,调节滑动变阻器读出了几组电压表和电流计的示数如下表,请在图丁所示的坐标系中作出合适的U-IG图线___.
(3)由作出的U-IG图线求得干电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.
如图所示,上、下两个完全相同的圆弧轨道分别固定在竖直板上的不同高度处,轨道的末端水平,上轨道可上下平移,在两轨道相对于各自轨道末端高度相同的位置上各安装一个电磁铁,两个电磁铁由同一个开关控制,通电后,两电磁铁分别吸住相同小铁球A、B,断开开关,两个小球同时开始运动.离开圆弧轨道后,A球做平抛运动,B球进入一个光滑的水平轨道,则:
(1)B球进入水平轨道后将做__________运动;改变上面轨道的高度,多次重复上述实验过程,总能观察到A球正好砸在B球上,由此现象可以得出的结论是:_________
(2)某次实验恰按图示位置释放两个小球,两个小球相碰的位置在水平轨道上的P点处,已知固定在竖直板上的方格纸的正方形小格边长均为l0,则可计算出A球平抛的初速度大小为_____________.(重力加速度为g)