如图所示,用特定材料制作的细钢轨竖直放置,半圆形轨道光滑,半径分别为R,2R,3R和4R,R=0.5m,水平部分长度L=2m,轨道最低点离水平地面高h=1m。中心有孔的钢球(孔径略大于细钢轨道直径),套在钢轨端点P处,质量为m=0.5kg,与钢轨水平部分的动摩擦因数为μ=0.4。给钢球一初速度v0=13m/s。取g=10m/s2。求:钢球运动至第一个半圆形轨道最低点A时对轨道的压力。
钢球落地点到抛出点的水平距离。
如图所示,abcd是交流发电机的矩形线圈,ab=30cm,bc=10cm,共50匝,它在B=0.8T的匀强磁场中绕中心轴OO′顺时针方向匀速转动,转速为480r/min,线圈的总电阻为r=1Ω,外电阻为R=3Ω,试求:
(1)线圈从图示位置转过转的过程中,电阻R上产生的热量和通过导线截面的电量;
(2)电流表和电压表的读数;
(3)从图示位置转过180°过程中的平均感应电动势.
有一条河流,河水流量为4m3/s,落差为5m,现利用它来发电,使用的发电机总效率为50%,发电机输出电压为350V,输电线的电阻为4Ω,允许输电线上损耗功率为发电机输出功率的5%,而用户所需要电压为220V,求所用的升压、降压变压器上原、副线圈的匝数比.(变压器为理想变压器输电线路如图所示).
现代汽车在制动时,有一种ABS系统,它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动.这种滑动不但制动效果不好,而且易使车辆失去控制.为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置.如果检测出车辆不再转动,就会自动放松制动机构,让轮子仍保持缓慢转动状态.这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如图甲,B是一根永久磁铁,外面绕有线圈,它的左端靠近一个铁质齿轮,齿轮与转动的车轮是同步的.图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象.
(1)说明为什么有电流输出?
(2)若车轮转速减慢了,图象会变成怎样?(画在图乙上)
“适者生存”是自然界中基本的法则之一,猎豹要生存必须获得足够的食物,猎豹的食物来源中,羚羊是不可缺少的.假设羚羊从静止开始奔跑,经50m能加速到最大速度25m/s,并能维持较长的时间;猎豹从静止开始奔跑,经60m能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s.设猎豹在某次寻找食物时,距离羚羊30m时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后1.0s才开始逃跑(如图所示),假定羚羊和猎豹在加速阶段分别作匀加速直线运动,且均沿同一直线奔跑,问猎豹能否成功捕获羚羊.
比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹.如图所示,已知斜塔第一层离地面的高度h1=6.8m,为了测量塔的总高度,在塔顶无初速度释放一个小球,小球经过第一层到达地面的时间t1=0.2s,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.
(1)求斜塔离地面的总高度h;
(2)求小球从塔顶落到地面过程中的平均速度.