高台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上O点水平飞出,斜坡与水平面的夹角θ=37°,运动员连同滑雪板的总质量m=50kg,他落到了斜坡上的A点,A点与O点的距离s=12m,如图所示。忽略斜坡的摩擦和空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s2。
(sin37°=0.60;cos37°=0.80)
(1)运动员在空中飞行了多长时间?
(2)求运动员离开O点时的速度大小。
(3)运动员落到斜坡上顺势屈腿以缓冲,使他垂直于斜坡的速度在t=0.50s的时间内减小为零,设缓冲阶段斜坡对运动员的弹力可以看作恒力,求此弹力的大小。
如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1m,导轨左端连接一个R=2Ω的电阻,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直地放置导轨上,且与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻均不计,整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,现对金属棒施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,解答以下问题。
(1)若施加的水平外力恒为F=8N,则金属棒达到的稳定速度ν1是多少?
(2)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则金属棒达到的稳定速度ν2是多少?
(3)若施加的水平外力的功率恒为P=18W,则从金属棒开始运动到速度v3=2m/s的过程中电阻R产生的热量为8.6J,则该过程中所需的时间是多少?
交流电高压输电。在离用电单位的较远处建了一坐小型水电站,发电机输出功率为5kW,输出电压为200V,输电线的电阻12Ω,允许输电线路损耗功率为输送功率的6%,用电单位所需的电压为220V,(设变压器为理想变压器),根据上述条件求:
(1)流过输电线上的电流的大小?
(2)计算所用的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数比各是多少?
水平杆上振动的弹簧振子,如下图所示,在AB范围内做简谐振动,已知AB间的距离为16cm,振子从A开始运动到第二次经过O的时间为3s,不计球与杆间的摩擦,(取向右为正) 求:
(1)弹簧振子的振幅是多少?
(2)弹簧振子在6s内通过的路程是多少?
(3)若从弹簧振子在A处开始计时,弹簧振子在8s时的位移是多少?
(4)若从弹簧振子在A处开始计时,请在下图中作出该振子简谐运动的x-t图像。
有五组同学用单摆测重力加速度g,各组实验器材和实验数据如表所示,若各组同学实验操作水平一样,那么第组同学测定的结果最准确。若该组同学根据自己测得的实验数据做出单摆的振动图像如下图,那么该组同学测出的重力加速度g大小是m/s2。
组数 |
摆球材料 |
最大偏角 |
摆长 |
测全振动次数 |
1 |
木 |
4° |
0.64m |
10 |
2 |
木 |
30° |
0.64m |
10 |
3 |
铁 |
4° |
0.81m |
50 |
4 |
铁 |
30° |
0.81m |
50 |
2004年1月,我国月球探测计划“嫦娥工程”正式启动,从此科学家对月球的探索越来越深入。2007年10月24日发射了“嫦娥1号”探月卫星,2010年10月1日我国又成功发射了探月卫星“嫦娥二号”。预计2013年“嫦娥三号”将携带月球车登上月球。
⑴若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;
⑵若宇航员随登月飞船登陆月球后,在离月球表面h高处沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,经过时间t落到月球表面。已知月球半径为r,万有引力常量为,试求出月球的质量
;
⑶已知月球半径为r,月球表面的重力加速度为(g为地球表面的重力加速度)。当“嫦娥三号”登陆月球以后,若要在月球上发射一颗月球的卫星,最小的发射速度为多少?