(11分)在开展研究性学习的过程中,某同学设计了一个利用线圈测量转轮转速的装置,如图所示:在轮子的边缘贴上小磁体,将小线圈靠近轮边放置,接上数据采集器和电脑(即DIS实验器材)。如果小线圈的面积为,圈数为
匝,小磁体附近的磁感应强度最大值为
,回路的总电阻为
,实验发现,轮子转过
角,小线圈的磁感应强度由最大值变为零。因此,他说“只要测得此时感应电流的平均值
,就可以测出转轮转速的大小。”请你运用所学的知识,通过计算对该同学的结论作出评价。
有一颗人造地球卫星,绕地球做匀速圆周运动,卫星与地心的距离为地球半径
R0的2倍,卫星圆形轨道平面与地球赤道平面重合。卫星上的太阳能收集板可以把光
能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算:
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间;
(3)太阳能收集板在卫星绕地球一周的时间内最多转化的电能?
(8分)质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,绳跨过位于倾角α=30°的光滑
斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴之间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示.第
一次,m1悬空,m2放在斜面上,用t表示m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所
需的时间;第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上.如果=
,
求m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为多少?
如图所示,质量m=2.0kg的物体在水平外力的作用下在水平面上运动,物\
体和水平面间的动摩擦因数μ=0.05,已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为,g=10m/s2.根据以上条件,求:
(1)t=10s时刻物体的位置坐标;
(2)t=10s时刻物体的速度和加速度的大小和方向;
(3)t=10s时刻水平外力的大小.
(18分)如图所示,在倾角为37°的固定斜面上,有一个质量为5 kg的物体静止放在斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为0.8。g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物体对斜面的压力;
(2)物体所受的摩擦力;
(3)若用原长为10 cm,劲度系数为3.1×103 N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?
如图15所示,传送带的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°。一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v=2 m/s.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不会脱离传送带.求物体A从a点被传送到c点所用的时间.(已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)