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链球运动是使用双手进行投掷的竞赛项目。运动员双手紧握链条的一端,另一端拴一重球,绕竖直轴做圆周运动。在转速不断增大的过程中,某时刻突然松手,链球水平飞出。下列说法中正确的是
A.松手前链条的拉力总是与球的速度方向垂直
B.松手时球在重力和离心力作用下向外飞出
C.球飞出后在空中运动时间与松手时球的速率无关
D.球飞出的水平距离仅由松手时球的速率决定
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在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是
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地球赤道上随地球一起自转的物体,其受力为
A.万有引力、重力、向心力,合力为零
B.重力、向心力、地面支持力,合力不为零
C.重力、向心力、地面支持力,合力为零
D.万有引力、地面支持力,合力不为零
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如图所示的直角坐标系中,从直线到轴区域存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中轴上方的电场方向沿轴负方向,轴下方的电场方向沿轴正方向。在电场左边界从A(,)点到C(,0)点的区域内,连续分布着电量为、质量为的粒子。从某时刻起,A点到C点间的粒子依次连续以相同速度沿轴正方向射入电场。从A点射入的粒子恰好从轴上的(0,)点沿轴正方向射出电场,其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。
(1)求从AC间入射的粒子穿越电场区域的时间t和匀强电场的电场强度E的大小;
(2)求在A、C间还有哪些坐标位置的粒子,通过电场后也能沿轴正方向运动?
(3)为便于收集沿轴正方向射出电场的所有粒子,若以直线上的某点为圆心的圆形区域内,设计分布垂直于平面向里的匀强磁场,使得沿轴正方向射出电场的粒子经磁场偏转后,都能通过直线与圆形磁场边界的一个交点。则磁场区域的最小半径是多大?相应的磁感应强度B是多大?
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为的电阻。匀强磁场大小、方向与导轨平面垂直.质量为、电阻的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25(已知,,取g=10m/s2) 。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压Uab为多少;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少(保留2位有效数字)。
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如图所示,是某跳台滑雪的雪道示意简化图,高台滑雪运动员经过一段竖直平面内的圆弧后,从圆弧所在圆的最低点O水平飞出,圆弧半径R=10 m。一滑雪运动员连同滑雪板的总质量为50 kg,从圆弧轨道上距O点竖直高度为处静止下滑,经过圆弧上的O点时受到的支持力为1000 N,飞出后经时间t=2s着陆在雪道上的A点。忽略空气阻力,取重力加速度g =10 m/s2。求:
(1)运动员离开O点时速度的大小;
(2)圆弧轨道的摩擦力对运动员所做的功;
(3)运动员落到雪道上A点时速度的大小及在飞行过程中动量的变化。
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