一空间探测器从某一星球表面竖直升空,假设探测器的质量不变,发动机的推动力为恒力,探测器升空过程中发动机突然关闭,如图表示探测器速度随时间的变化情况. (1)求探测器在该星球表面达到的最大高度.(2)计算该星球表面的重力加速度.(3)计算探测器加速上升时的加速度.
(10分)如图10所示,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:
(1)m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度.
(2)为使m1能到达A点,m1与m2之间必须满足什么关系.
(3)若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离A点的水平距离是多少?
有一种测量压力的电子秤,其原理图如图所示。E是内阻不计、电动势为6V的电源。R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。R是一个压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。C是一个用来保护显示器的电容器。秤台的重力忽略不计。试分析:
压力F/N |
0 |
50 |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
电阻R/Ω |
300 |
280 |
260 |
240 |
220 |
200 |
180 |
(1)利用表中的数据归纳出电阻R随压力F变化的函数式
(2)若电容器的耐压值为5V,该电子秤的最大称量值为多少牛顿?
(3)通过寻求压力与电流表中电流的关系,说明该测力显示器的刻度是否均匀?
如图所示,在京昆高速公路266 km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪,可以准确抓拍超速车辆以及测量运动车辆的加速度.若B为测速仪,A为汽车,两者相距355 m,此时刻B发出超声波,同时A由于紧急情况而急刹车,当B接收到反射回来的超声波信号时,A恰好停止,且此时A、B相距335 m,已知声速为340 m/s。
(1)求汽车刹车过程中的加速度;
(2)若该路段汽车正常行驶时速度要求在60km/h~110km/h,则该汽车刹车前的行驶速度是否合法?
(18分)如图所示,质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,可视为质点的小木块A质量m=1kg,原来静止于滑板的左端,滑板与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2。当滑板B受水平向左恒力F=14N作用时间t后,撤去F,这时木块A恰好到达弹簧自由端C处,此后运动过程中弹簧的最大压缩量为x=5cm。g取10m/s2,求:
(1)水平恒力F的作用时间t;
(2)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)整个运动过程中系统产生的热量。
(18分)如图所示为儿童乐娱乐的滑梯示意图,其中AB为长s1=3m的斜面滑槽,与水平方向夹角为370,BC为水平滑槽,AB与BC连接处通过一段圆弧相连,BC右端与半径R=0.2m的四分之一圆弧CD相切,ED为地面。儿童在娱乐时从A处由静止下滑,设该儿童与斜面滑槽及水平滑槽之间动摩擦因数都为μ=0.5,求:
(1)该儿童滑到斜面底端B点时的速度为多大?
(2)为了使该儿童滑下后不会从C处平抛出去,水平滑槽BC长度s2应大于多少?
(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)