(15分 )如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,问:
(1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?
如图12为一列简谐横波在t1=0时刻的波形图象,此时波中质点M正处于平衡位置,运动方向沿y轴负方向,到t2=0.55s时质点M恰好第三次到达y轴正方向最大位移处. 试求:
(1)该波传播方向;
(2)该波波速大小。
小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,如图,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为3d/4,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力.
(1)求绳断时球的速度大小V1和球落地时的速度大小V2
(2)求绳能承受的最大拉力多大?
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
“嫦娥奔月”的过程可以简化为:“嫦娥一号”升空后,绕地球沿椭圆轨道运动,远地点A距地面高为h1,在远地点时的速度为v,然后经过变轨被月球捕获,再经多次变轨,最终在距离月球表面高为h2="0.5" R2(R2为月球半径)的轨道上绕月球做匀速圆周运动.
(1).已知地球半径为R1、表面的重力加速度为g0,求“嫦娥一号”沿椭圆轨道运动时在远地点A处的加速度a;(已知万有引力常量为G)
(2).飞船在距离月球表面高为h2="0.5" R2的轨道上绕行几圈后登陆月球,飞船上备有以下实验器材:
A.计时表一只(测数据t) | B.弹簧测力计(测数据F) |
C.已知质量为m的物体一个 | D.天平一只(附砝码一盒) |
已知宇航员在绕行时及着陆后各做了一次测量,依据测量的数据,可求出月球的半径R2及月球的质量M (已知万有引力常量为G)
①两次测量要选用的器材有________________ (用选项符号表示);
②两次测量的物理量是______________________和____________________;
③试用所给物理量的符号分别写出月球半径R2和质量M的表达式。
如图:直杆上O1O2两点间距为L,细线O1A长为L,O2A长为L,A端小球质量为m,要使两根细线均被拉直,杆应以多大的角速度
转动.
倾角为θ=37。o的斜面上有一个质量为m=1kg的物体,现使斜面在水平方向上以速度v=1m/s向左做匀速直线运动,已知物体与斜面始终保持相对静止,如图所示,试求:
(1)物体通过位移5m的过程中,斜面的支持力和摩擦力Ff对物体所做的功.
(2)摩擦力的功率.