物理計算題20道答案-在線瀏覽
2025-08-07 08:31本頁面
【正文】 由動能定理可得小球到達D點時的速度vD —2mgR= 在D點由牛頓第二定律可得：N+mg= 由上面兩式可得：N=3N 由牛頓第三定律可得：小球在D點對軌道的壓力N’=3N，方向豎直向上． 5 如圖所示，在軸上方有水平向左的勻強電場，在軸下方有豎直向上的勻強電場，且==5N/C，在圖中虛線（虛線與軸負方向成角）的右側(cè)和軸下方之間存在著垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=2T．有一長L=5m的不可伸長的輕繩一端固定在第一象限內(nèi)的O＇點，另一端拴有一質(zhì)量M=、帶電量q=+，小球可繞O＇點在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動， OO＇間距為L，與軸正方向成角．先將小球放在O＇正上方且繩恰好伸直的位置處由靜止釋放，當小球進入磁場前瞬間繩子繃斷．重力加速度g取10m/s2．求：（1）小球剛進入磁場區(qū)域時的速度．（2）細繩繃緊過程中對小球的彈力所做的功．（3）小球從進入磁場到小球穿越磁場后第一次打在軸上所用的時間及打在軸上點的坐標．解析：(1) 小球先做勻加速直線運動，直到繩子繃直，設(shè)繩繃緊前瞬間速度為v，繩子繃緊后瞬間速度為v1，則 v2=2ax 而 F合= x=L 繩子繃緊后：v1=vcos450 小球做圓周運動到O點速度為v2， 由動能定理: 解得: v2=10m/s (2) 細繩繃緊過程中對小球所做的功W， W= W=— （3）小球進入磁場后，qE2=Mg，即重力與電場力平衡，所以小球做勻速圓周運動qBv2= R= =m T== s 小球在運動半周后以v2出磁場，做勻速直線運動直到打到軸上勻速運動的時間 t = 小球從進入磁場到小球穿越磁場后第一次打在軸上運動的總時間t總=t+= s = 小球打到軸上的位置坐標為（—10m，0）ABLhSDH16 一光滑曲面的末端與一長L=1m的水平傳送帶相切，傳送帶離地面的高度h =，傳送帶的滑動摩擦因數(shù)μ=，地面上有一個直徑D=，洞口最左端的A點離傳送帶右端的水平距離S =1m，B點在洞口的最右端。現(xiàn)使某小物體從曲面上距離地面高度H處由靜止開始釋放，到達傳送帶上后小物體的速度恰好和傳送帶相同，并最終恰好由A點落入洞中。（2）H的大小。角．在x＜0且OM的左側(cè)空間存在著負x方向的勻強電場E，； 在y＜0且OM的右側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，．一不計重力的帶負電的微粒，從坐標原點O沿y軸負方向以v0=2103m/s的初速度進入磁場，最終離開電磁場區(qū)域．已知微粒的電荷量q=51018C，質(zhì)量m=11024kg，求：（1）帶電微粒第一次經(jīng)過磁場邊界的位置坐標；（2）帶電微粒在磁場區(qū)域運動的總時間；（3）帶電微粒最終離開電、磁場區(qū)域的位置坐標．解析：（1）帶電微粒從O點射入磁場，運動軌跡如圖。有一滑雪坡由AB和BC組成，AB是傾角為37176。斜坡DE相連．運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg，從A點由靜止滑下通過C點后飛落到DE上(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力，g取10m/s2，sin37176。=)．求：(1)運動員到達C點的速度大小；(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大??；(3)運動員在空中飛行的時間．解析：⑴A→C過程，由動能定理得：△R= R (1－cos37176。= ∴t = (t =－)10 如圖所示，質(zhì)量為M的汽車拖著質(zhì)量為m的車廂（可作為質(zhì)點）在水平地面上由靜止開始做直線運動．已知汽車和車廂與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為m ，汽車和車廂之間的繩索與水平地面間的夾角為q ，汽車的額定功率為P，重力加速度為g．為使汽車能盡快地加速到最大速度又能使汽車和車廂始終保持相對靜止，問：q（1）汽車所能達到的最大速度為多少？（2）汽車能達到的最大加速度為多少？（3）汽車以最大加速度行駛的時間為多少？ （不計空氣阻力）解析：（1）（共5分）當汽車達到最大速度時汽車的功率為P且牽引力與汽車和車廂所受摩擦力大小相等，即 由于在整個運動過程中汽車和車廂保持相對靜止，所以汽車和車廂所受的摩擦力為 又 由上述三式可知汽車的最大速度為： （2）（共3分）要保持汽車和車廂相對靜止，就應(yīng)使車廂在整個運動過程中不脫離地面．考慮臨界情況為車廂剛好未脫離地面，此時車
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