如图所示,在倾角为θ=30°的固定斜面上固定一块与斜面垂直的光滑挡板,质量为m的半圆柱体A紧靠挡板放在斜面上,质量为2m的圆柱体B放在A上并靠在挡板上静止。A与B半径均为R,曲面均光滑,半圆柱体A底面与斜面间的动摩擦因数为μ.现用平行斜面向上的力拉A,使A沿斜面向上缓慢移动,直至B恰好要降到斜面.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
(1)未拉A时,B受到A的作用力F大小;
(2)在A移动的整个过程中,拉力做的功W;
(3)要保持A缓慢移动中拉力方向不变,动摩擦因数的最小值μmin.
如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5 m,底端接有阻值R=0.5 Ω的电阻,导体框架电阻忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角.有一磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场,方向垂直于导体框架平面向上.一根质量m=0.4 kg、电阻r=0.5 Ω的导体棒MN垂直跨放在U形导体框架上,某时刻起将导体棒MN由静止释放.已知导体棒MN与导体框架间的动摩擦因数μ=0.5.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
(1)求导体棒刚开始下滑时的加速度大小;
(2)求导体棒运动过程中的最大速度大小;
(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大的过程中,通过导体棒横截面的电荷量q=4 C,求导体棒MN在此过程中消耗的电能.
在空间有沿x轴正方向的匀强电场,在cm内有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=0.10T,P点坐标(-16cm,32cm),带正电的粒子(重力不计,比荷)从P点由静止释放,求
(1)若粒子恰能从右侧飞出匀强磁场,求粒子在磁场中运动的时间.
(2)若粒子能通过x轴上的C点(cm,图中未画),通过C点时速度方向与x轴正方向成37°,则匀强电场的场强为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
如图甲所示,静止在水平地面上一个质量为m=4kg的物体,其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图象如图乙所示.已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2.求:
(1)运动过程中物体的最大加速度大小为多少;
(2)距出发点多远时物体的速度达到最大;
(3)物体最终停在何处?
2019年6月29日首个江南文化特色的无锡融创乐园隆重开园。其中有一座飞翼过山车,它是目前世界最高(最高处60米)、速度最快(最高时速可达120公里)、轨道最复杂的过山车。过山车运行时可以底朝上在圆轨道上运行,游客不会掉下来.我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使质量为m的小球从弧形轨道上端滚下,小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动.如果已知圆轨道的半径为R,重力加速度为g,不考虑阻力.求:
(1)若小球从高为h的A处由静止释放,求小球到达圆轨道底端时对轨道的压力;
(2)若要使小球运动过程中能通过圆弧最高点且不脱离轨道,试求小球由静止释放时的高度应满足的条件.
学校开展研究性学习,某同学为了探究杆子转动时的动能表达式,设计了下图所示的实验:质量为m的均匀长直杆一端固定在转轴O处,杆由水平位置静止释放,用置于圆弧上某位置的光电门测出另一端A经过该位置时的瞬时速度vA,并记下该位置与转轴O的高度差h.
(1)该同学用20分度的游标卡尺测得长直杆的横截面的直径如图为_____________mm。
(2)调节h的大小并记录对应的速度vA,数据如下表。
组 次 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
h/m | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
vA/(m·s-1) | 1.23 | 1.73 | 2.12 | 2.46 | 2.74 | 3.00 |
vA-1/ s·m-1) | 0.81 | 0.58 | 0.47 | 0.41 | 0.36 | 0.33 |
vA2/(m2·s-2) | 1.50 | 3.00 | 4.50 | 6.05 | 7.51 | 9.00 |
为了形象直观地反映vA和h的关系,请选择适当的纵坐标并画出图象_______。
(3)当地重力加速度g取10m/s2,不计一切摩擦。请根据能量守恒规律并结合你找出的函数关系式,写出此杆转动时动能的表达式Ek= _________(请用数字、质量m、速度vA表示)
(4)为了减小空气阻力对实验的影响,请提出一条可行性措施__________。