有一辆质量为1.2×103kg的小汽车驶上半径为50m的圆弧形拱桥。求:(1)汽车到达桥顶的速度为10m/s时对桥的压力的大小;(2)设想拱桥的半径增大到与地球半径一样,那么汽车要在这样的桥面上腾空,速度至少多大。(重力速度g取10m/s2,地球半径R取6.4×103km=2dddd )
进入21世纪,低碳环保、注重新能源的开发与利用的理念,已经日益融入生产、生活之中。某节水喷灌系统如图所示,喷口距地面的高度h=1.8m,能沿水平方向旋转,喷口离转动中心的距离a=1.0m水可沿水平方向喷出,喷水的最大速率v0=10m/s,每秒喷出水的质量m0=7.0kg。所用的水是从井下抽取的,井中水面离地面的高度H=3.2m,并一直保持不变。水泵由电动机带动,电动机电枢线圈电阻r=5.0Ω。电动机正常工作时,电动机的输入电压U=220V,输入电流I=4.0A。不计电动机的摩擦损耗,电动机的输出功率等于水泵所需要的最大输入功率。水泵的输出功率与输入功率之比称为水泵的抽水效率。(计算时取3,球体表面积公式
)试求:
⑴求这个喷灌系统所能喷灌的最大面积S;
⑵假设系统总是以最大喷水速度工作,求水泵的抽水效率;
⑶假设系统总是以最大喷水速度工作,在某地区将太阳能电池产生的电能直接供该系统使用,根据以下数据求所需太阳能电池板的最小面积。
(已知:太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离
,太阳能电池的能量转化效率约为15%。)
如图所示,在y>0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场,在y<0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子(质量为m、电量为e)从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时,恰好到达C点;当电子第二次穿越x轴时,恰好到达坐标原点;当电子第三次穿越x轴时,恰好到达D点。C、D两点均未在图中标出。已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求
(1)电场强度E的大小;
(2)磁感应强度B的大小;
(3)电子从A运动到D经历的时间t.
如图所示,一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数m为。试求:
(1)小球运动的加速度大小;
(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离;
如图所示,有三个宽度均相等的区域I、Ⅱ、Ⅲ;在区域I和Ⅲ内分别为方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(虚线为磁场边界面,并不表示障碍物),区域I磁感应强度大小为B,某种带正电的粒子,从孔O1以大小不同的速度沿图示与夹角α=300的方向进入磁场(不计重力)。已知速度为v0和2v0时,粒子仅在区域I内运动且运动时间相同,均为t0。
(1)试求出粒子的比荷q/m、速度为2v0的粒子从区域I射出时的位置离O1的距离L;
(2)若速度为v的粒子在区域I内的运时间为t0/5,在图中区域Ⅱ中O1O2上方加竖直向下的匀强电场,O1O2 下方对称加竖直向上的匀强电场,场强大小相等,使速度为v的粒子每次均垂直穿过I、Ⅱ、Ⅲ区域的边界面并能回到O1点,则请求出所加电场场强大小与区域Ⅲ磁感应强度大小。
冰壶赛场在比赛前需要调试赛道的冰面情况。设冰壶质量为m,冰壶与合格冰道的动摩擦因数为μ。调试时,测得冰壶在合格赛道末端速度为初速度的0.9倍,总耗时为t。假设冰道内有一处冰面出现异常,导致冰壶与该处冰面的动摩擦因素为2μ,且测出冰壶到达赛道末端的速度为初速度的0.8倍,设两次调试时冰壶初速度均相同。求:
(1)冰壶的初速度大小和冰道的总长度;
(2)异常冰面的长度;