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(17分)在如图所示的竖直平面内。水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r =m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角θ = 37°。过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B = 1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E = 1×104N/C。小物体P1质量m = 2×10-3kg、电荷量q = +8×10-6C,受到水平向右的推力F = 9.98×10-3N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道底端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t = 0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为=" 0." 5,取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:

(1)小物体P1在水平轨道CD上运动速度v的大小;
(2)倾斜轨道GH的长度s。

(1)4m/s(2)0.56m

解析

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(12分)额定功率是80kW的无轨电车,其最大速度是72km/h,质量是2t,如果它从静止先以2m/s2的加速度匀加速开出,阻力大小一定,则:
(1)电车匀加速运动行驶能维持多少时间?
(2)又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21s,在此过程中,电车通过的位移是多少?

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钓鱼岛是我国固有领土,决不允许别国侵占,近期,为提高警惕保卫祖国,我人民海军为此进行登陆演练,假设一艘战舰因吨位大吃水太深,只能停锚在离海岸登陆点=1 km处.登陆队员需要从较高的军舰甲板上,利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标,若绳索两端固定好后,与竖直方向的夹角θ=30°,为保证行动最快,队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度,再靠摩擦匀减速滑至快艇,速度刚好为零,在队员甲开始下滑时,队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0=3 m/s平抛救生圈,第一个刚落到快艇,接着抛第二个,结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇,若人的质量m,重力加速度g=10 m/s2,(已知18×18=324, sin30°=0.5,cos30°=)问:

(1)军舰甲板到快艇的竖直高度H为多少?
(2)队员甲在绳索上运动的时间t0为多少?
(3)队员甲最大速度为多大?
(4)若登陆艇额定功率为5 kW,载人后连同装备总质量为103 kg,从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近,到达岸边时刚好能达到最大速度10 m/s,则登陆艇运动的时间t为多少?(此小题结果保留2位有效数字)

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(12分)如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为v。

(1)求箱子加速阶段的加速度大小a'。
(2)若a>g tan,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。

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(14分) 一质量为60kg的跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s(取g=10 m/s2),求:
(1)运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?
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一质量m=5kg的滑块在F=15N的水平拉力作用下,由静止开始做匀加速直线运动,若滑块与水平面间的动摩擦因数μ="0." 2,g取10m/s2,问:

(1)滑块在力F作用下经5s,通过的位移是多大?
(2)5s末撤去拉力F,滑块还能滑行多远?

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(8分)如图所示,质量M = 4.0kg的木板长L =" 2.0" m,静止在水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.05。木板水平上表面左端静置质量m =" 2.0" kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数为μ2 = 0.2。从某时刻开始,用F="5.0" N的水平力一直向右拉滑块,直至滑块滑离木板。设木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g ="10" m/s2。试求:

(1)此过程中木板的位移大小。
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