如图所示,两根间距为L的金属导轨MN和PQ,电阻不计,左端弯曲部分光滑,水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为μ,水平导轨左端有宽度为d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ,右端有另一磁场Ⅱ,其宽度也为d,但方向竖直向下,两磁场的磁感强度大小均为B0,相隔的距离也为d.有两根质量为m、电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置,b棒置于磁场Ⅱ中点C、D处.现将a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去.
(1)当a棒在磁场Ⅰ中运动时,若要使b棒在导轨上保持静止,则a棒刚释放时的高度应小于某一值h0,求h0的大小;
(2)若将a棒从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止,求a棒克服安培力所做的功;
(3)若将a棒仍从弯曲导轨上高度为h(h<h0)处由静止释放,为使a棒通过磁场Ⅰ时恰好无感应电流,可让磁场Ⅱ的磁感应强度随时间而变化,将a棒刚进入磁场Ⅰ的时刻记为t=0,此时磁场Ⅱ的磁感应强度为B0,试求出在a棒通过磁场Ⅰ的这段时间里,磁场Ⅱ的磁感应强度随时间变化的关系式。
用200 N的拉力将地面上一个质量为10 kg的物体从静止开始提起5m,空气阻力不计,g取10m/s2;求:
(1)拉力的平均功率。
(2)物体提高后增加的重力势能。
(3)物体提高后具有的动能。
随着现代科学技术的飞速发展,广寒宫中的嫦娥不再寂寞,古老的月球即将留下中华儿女的足迹。航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器,备受人们的喜爱。宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修。已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。试根据以上信息求:
(1)月球的质量;
(2)维修卫星时航天飞机绕月球运行的周期。
一辆质量为2.0×103kg的汽车以恒定牵引力在水平公路上行驶,所受阻力为车重的0.2倍。其启动图像如图,已知t1=4s,此时速度v1=12m/s,t2=12s时,速度达到最大值Vm,求:
(1)汽车前4秒的加速度为多大
(2)汽车的最大速度为多大
(3)汽车加速到最大速度时位移为多大。
如图所示,一可视为质点的物体质量为m=1 kg,在左侧平台上水平抛出,在A点速度方向恰好沿圆弧切线方向,且无能量损失进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点,其连线水平,O为轨道的最低点,已知圆弧半径为R=1.0 m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8 m。(重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物体做平抛运动的初速度
(2)物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。
如图所示,质量为m的物体,以某一初速度从A点向下沿光滑半圆轨道运动。轨道半径为R,若物体通过B点时的速率为,不计空气阻力,求:
(1)物体在B点时对轨道的压力为多大
(2)物体在A点时的速度
(3)物体离开C点后还能上升多高。