我国航天局宣布,我国已启动“登月工程”,2007年之前将发射绕月飞行的飞船,2010年左右实现登月飞行。下面是与登月行动有关的一个问题。人类为了探测距地球约30万公里的月球,发射了一辆四轮的登月探测小车,它能够在自动导航系统的控制下行走,且每隔10秒向地球发射一次信号,探测器上还装有两个相同的减速器(其中一个是备用的),这种减速器最多能使小车产生5米/秒2的加速度。某次探测中,探测器的自动导航系统出现故障,探测器因匀速前进而不能避开正前方的障碍物,此时,地球上的科学家必须对探测器进行人工遥控操作。下表是控制中心的显示屏上的数据信息:
收到信号的时间 |
发射信号的时间 |
信号的内容 |
9时10分20秒 |
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与前方障碍物相距52米 |
9时10分30秒 |
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与前方障碍物相距32米 |
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9时10分33秒 |
使小车以2米/秒2的加速度减速 |
9时10分40秒 |
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与前方障碍物相距12米 |
已知控制中心信号发射和接受设备工作速度极快,科学家每次分析数据并输入命令最少需要3秒。
(1)请通过对上述数据分析,求出小车的运动速度。
(2)请通过对上述数据分析,判断减速器是否执行了减速命令。
(3)若减速器未执行减速命令,科学家需启动另一个备用减速器。欲使小车避免与障碍物相撞,备用减速器的加速度至少应设定为多少?
现代化的生产流水线大大提高了劳动效率,如图为某工厂生产流水线上的水平传输装置的俯视图,它由传送带和转盘组成。物品从A处无初速、等时间间隔地放到传送带上,运动到B处后进入匀速转动的转盘随其一起运动(无相对滑动),到C处被取走装箱。已知A、B的距离L=9.0m,物品在转盘上与转轴O的距离R=3.0m、与传送带间的动摩擦因数μ1=0.25,传送带的传输速度和转盘上与O相距为R处的线速度均为v=3.0m/s,取g=10m/s2。求:
(1)物品从A处运动到B处的时间t;
(2)若物品在转盘上的最大静摩擦力可视为与滑动摩擦力大小相等,则物品与转盘间的动摩擦因数至少为多大?
在如图所示的电路中,已知电源电动势E=3V,内电阻r=1Ω,电阻R1=2Ω,滑动变阻器R的阻值可连续增大,问:
(1)当R多大时,R消耗的功率最大?最大功率为多少?当R消耗功率最大时电源的效率是多少?
(2)当R多大时,R1消耗的功率最大?最大功率为多少?
(3)当R为多大时,电源的输出功率最大?最大为多少?
如图所示,E="10" V,R1="4" Ω,R2="6" Ω,C=30μF,电池内阻可忽略。
(1)闭合开关S,求稳定后通过R1的电流;
(2)然后将开关S断开,求这以后流过R1的总电荷量。
有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A,若把它接入2V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A。求:
(1)电动机正常工作时的热功率为多大?输出功率为多大?
(2)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率多大?
如图所示,相距为2d的A和B两点上固定着等量异种的两个点电荷,电荷量分别为+Q和-Q.在AB连线的中垂线上取一点P,垂足为O,∠PAO=α,求:
(1)P点的场强的大小和方向;
(2)α为何值时,P点的场强最大,其最大值是多少?