某星球表面,宇航员做了如下实验,如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N的大小,N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,11N),求:
(1)轨道的半径;
(2)物块与斜面AD间的动摩擦因数μ.
(3)若已知小物块的质量为2.5Kg,星球半径4000km则在该星球上发射一颗人造卫星的最小速度。
如图所示为用电动机提升重物的装置,电动机线圈的电阻r="1" Ω,电动机两端的电压U="5" V,电路中的电流I="1" A,物体A重G="20" N,不计摩擦力,则:
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少?
(2)10 s内,可以把重物A匀速提升多高?
如图所示,R为电阻箱,V为理想电压表.当电阻箱读数为R1=2 Ω时,电压表读数为U1=4 V;当电阻箱读数为R2=5 Ω时,电压表读数为U2=5 V.求:
(1)电源的电动势E和内阻r;
(2)当电阻箱R读数为多少时,电源的输出功率最大?最大值Pm为多少?
如图所示,匀强电场中有一直角三角形ABC,∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=20cm已知电场线的方向平行于三角形ABC所在平面。将电荷量q=2×10-5C的正电荷从A移到B点电场力做功为零,从B移到C点克服电场力做功1.0×10-3J。试求:
(1)该电场的电场强度大小和方向;
(2)若将C点的电势规定为零时,B点的电势。
如图所示,光滑斜面AB与光滑竖直圆弧轨道BCD在B点平滑连接,质量为m的小物块从斜面上A点由静止释放并滑下,经圆弧轨道最低点C后能沿轨道通过最高点D,此时对D点的压力恰好等于其重力。重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)物块运动到最低点C时对轨道的压力大小;
(2)A、C的高度差h与圆弧轨道半径R的比值。
(9分)质量m = 0.2kg的小球放在竖立的轻弹簧上,并把球往下按至A的位置,如图所示,迅速松手后,弹簧把球弹起,球升至最高位置C,途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。已知B、A的高度差x1 =0.1m,C、B的高度差x2 = 0.2m,空气的阻力可忽略,重力加速度g=10m/s2,弹性势能的表达式,式中x为弹簧的形变量。求:
(1)弹簧的劲度系数k;
(2)松手后瞬间小球的加速度大小a。