物体静止在一水平面上,它的质量是m与水平面之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现月平行于水平面的力F拉物体,得到加速度a和拉力F的关系图象如图所示
(1)
根据图象可以求出物体的质量m.王敏同学分析的过程是:从图象中得到F=12N时,物体的加速度a=4m/s2,根据牛顿第二定律F=ma,求得质量=3kg.请判断王敏同学的分析过程是否正确,并分析原因,最后应给出正确的结果.
(2)
根据图象计算物体与水平面之间动摩擦因数μ的数值.(g=10m/s2)
起跳摸高是学生常进行的一项活动.某中学生身高1.80m,质量70kg.他站立举臂,手指摸到的高度为2.10m.在一次摸高测试中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同时举臂,离地后手指摸到的高度为2.25m.设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7s.不计空气阻力,(取g=10m/s2).求:
他跳起刚离地时的速度大小;
上跳过程中他对地面平均压力的大小.
神舟六号载人飞船在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行.已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g.求:飞船在圆形轨道上运行的速度表达式和运行的周期表达式.
如图所示,abcd为质量M=2kg的U型导轨,放在水滑绝缘的水平面上,另有一根质量m=0.6kg的金属棒PQ平行于bc放在导轨上,PQ棒左边靠着绝缘的竖直立柱e、f.导轨处于匀强磁场中,磁场以OO′为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁场应强度大小都为B=0.8T.导轨的bc段长L=0.5m,其电阻r=0.4Ω金属棒的电阻R=0.2Ω,其余电阻均可不计.金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2.若在导轨上作用一个方向向左、大小为F=2N的水平拉力,设导轨足够长,求:(g取10m/s2)
导轨运动的最大加速度;
导轨的最大速度;
(3)
定性画出回路中感应电流随时间变化的图象.
一足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场,矩形区域的左边界ad宽为L,现从ad中点O垂直于磁场射入一带电粒子,速度大小为v0方向与ad边夹角为30°,如图所示.已知粒子的电荷量为q,质量为m(重力不计).
若粒子带负电,且恰能从d点射出磁场,求v0的大小;
若粒子带正电,使粒子能从ab边射出磁场,求v0的取值范围以及引范围内粒子在磁场中运动时间t的范围.
有一辆汽车的质量为2×103kg,额定功率为9×104W.汽车在平直路面上由静止开始运动,所受阻力恒为3×103N.在开始起动的一段时间内汽车以1m/s2的加速度匀加速行驶.从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m.求:
汽车匀加速运动的时间;
汽车能达到的最大速度;
汽车从开始运动到停止加速所用的时间.
如图所示,在光滑绝缘的水平面上有两个相距无穷远的带电小球A、B,两球带同种电荷,A球质量为m以速度2v0向右运动,B球质量为4m以速度v0正对着A向左运动.设两球始终未相撞,求:
当两球相距最近时A球的速度;
系统的最大电势能.
某滑板爱好者在离地面h=1.8m高的平台上滑行,以某一水平初速度离开A点后落在水平地面上的B点,其水平位移S1=3m.着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速度沿水平面滑行S2=8m后停止.已知人与滑板的总质量m=70kg,空气阻力忽略不计,取g=10m/s2.求:
人与滑板在水平地面上滑行时受到的平均阻力的大小;
人与滑板离开平台时的水平初速度的大小;
人与滑板在与水平地面碰撞的过程中损失的机械能.
如图所示,在一光滑绝缘水平面上,静放着两个可视为质点的小球,两小球质量均为m,相距l,其中A球带正电,所带电荷量为q,小球B不带电.若在A球右侧区域加一水平向右的匀强电场,场强为E,A球受到电场力的作用向右运动与B球碰撞.设每次碰撞前后两球交换速度,且碰撞过程无电荷转移.若两小球恰在第三次碰撞时离开电场.求:
小球A在电场中的加速度大小;
电场的宽度;
小球A从进入电场到离开电场的过程中电势能的变化量.
如图所示,水平台AB距地面高h=0.80m.一发气枪子弹以一定的水平速度射入放在水平台边缘上的小木块并留在木块中,小木块获得一定的速度,并从平台边缘的B点水平飞出,最后落在地面上的D点.D点距台边的水平距离CD=2.0m,已知小木块的质量M=0.99kg,气枪子弹的质量m=10g,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:
小木块落地所用的时间;
气枪子弹射入小木块前的速度大小;
子弹击中木块的过程中,子弹和木块组成的系统机械能转化为内能的数量.