如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角为2θ,当圆锥和球一起以角速度ω匀速转动时,球压紧锥面。(1)此时绳的张力是多少?(2)若要小球离开锥面,则小球的角速度至少为多少?
如图甲所示,质量为,长的铜棒,用长度也为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度.未通电时,轻线在竖直方向,通入恒定电流后,棒向外偏转的最大角度,求此棒中恒定电流的大小.某同学对棒中恒定电流的解法如下:对铜棒进行受力分析,通电时导线向外偏转,说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外,受力如图乙所示(侧视图).当最大偏转角时,棒受力平衡.有,得.(1)请判断,该同学的解法正确吗?若不正确则请指出错在哪里?(2)试写出求解棒中电流的正确解答过程及结果.
如右图所示,将一根光滑的细金属棒折成“V”形,顶角为2θ,其对称轴竖直,在其中一边套上一个质量为m的小金属环P.(1)若固定“V”形细金属棒,小金属环P从距离顶点O为x的A点处由静止自由滑下,则小金属环由静止下滑至顶点O需多长时间?(2)若小金属环P随“V”形细金属棒绕其对称轴以每秒n转匀速转动时,则小金属环离对称轴的距离为多少?
(10分)如图,两个长均为L的轻质杆,通过A、B、C上垂直纸面的转动轴与A、B、C三个物块相连,整体处于竖直面内。A、C为两个完全相同的小物块,B物块的质量与A小物块的质量之比为2∶1,三个物块的大小都可忽略不计。A、C两物块分别带有+q、-q的电荷量,并置于绝缘水平面上,在水平面上方有水平向右的匀强电场,场强为E,物块间的库仑力不计。当AB、BC与水平面间的夹角均为53°时,整体恰好处于静止状态,一切摩擦均不计,并且在运动过程中无内能产生,重力加速度为g。(sin53°=0.8,cos53°=0.6)(1)求B物块的质量;(2)在B物块略向下移动一些,并由静止释放后,它能否到达水平面?如果能,请求出B物块到达地面前瞬时速度的大小;如果不能,请求出B物块所能到达的最低位置。
(10分)在如图的装置中,两个光滑的定滑轮的半径很小,表面粗糙的斜面固定在地面上,斜面的倾角为θ=30°.用一根跨过定滑轮的细绳连接甲、乙两物体,把甲物体放在斜面上且连线与斜面平行,把乙物体悬在空中,并使悬线拉直且偏离竖直方向α=60°.现同时释放甲、乙两物体,乙物体将在竖直平面内振动,当乙物体运动经过最高点和最低点时,甲物体在斜面上均恰好未滑动.已知乙物体的质量为m=1 kg,若取重力加速度g=10 m/s2.试求: (1)乙物体运动经过最高点和最低点时悬绳的拉力大小;(2)甲物体的质量及斜面对甲物体的最大静摩擦力.
(9分)如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。(取=0.8,=0.6,g=10m/s2)。
(10分)2013年6月3日6时30分左右,吉林省德惠市米沙子镇宝源丰禽业公司发生特大火灾事故,事故造成120人死亡、77人受伤。火灾现场水量不够,当地消防官兵用直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°,直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g=10m/s2;sin14°≈0.242;cos14°≈0.970,结果保留两位有效数字)
(6分)如图所示,杆OA长为R,可绕过O点的水平轴在竖直平面内转动,其端点A系 着一跨过定滑轮B、C的不可伸长的轻绳,绳的另一端系一物块M,滑轮的半径可忽略,B在O的正上方,OB之间的距离为H。某一时刻,当绳的BA段与OB之间的夹角为α=30°时,杆的角速度为ω,求此时物块M的速率 vM。
如图所示,如果有这样的B、C两个小球均重G,用细线悬挂而静止于A、D两点。求:(1)AB和CD两根细线的拉力各多大?(2)细线BC与竖直方向的夹角是多少?
(10分)如图所示,质量为15kg的物体用两根绳子AO和BO吊挂在天花板下处于静止状态,绳AO、BO与竖直方向的夹角分别为53°、37°。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)(1)求两根绳子受到的拉力大小。(6分)(2)如果绳AO、BO的最大承受力都是200N,为了使绳子不被拉断,则所挂的重物的质量最多不能超过多少?(4分)