某课外小组设计了一种测定风速的装置,其原理如图所示,一个劲度系数k=1300N/m,自然长度L0=0.5m弹簧一端固定在墙上的M点,另一端N与导电的迎风板相连,弹簧穿在光滑水平放置的电阻率较大的金属杆上,弹簧是不导电的材料制成的。迎风板面积S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向。电路的一端与迎风板相连,另一端在M点与金属杆相连。迎风板可在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好。定值电阻R=1.0Ω,电源的电动势E=12V,内阻r=0.5Ω。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压表的示数U1=3.0V,某时刻由于风吹迎风板,电压表的示数变为U2=2.0V。(电压表可看作理想表)求:
(1)金属杆单位长度的电阻;
(2)此时作用在迎风板上的风力;
(3)假设风(运动的空气)与迎风板作用后
的速度变为零,空气的密度为1.3kg/m3,
求风速多大。
如图所示,质量为m的滑块,放在光滑的水平平台上,平台右端B与水平传送带相接,传送带的运行速度为v0,长为L.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧,到达某处时突然释放.当滑块滑到传送带右端C时,恰好与传送带速度相同.滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.
(1)试分析滑块在传送带上的运动情况.
(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求释放滑块时,弹簧具有的弹性势能.
(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度,求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.
如图,光滑半圆弧轨道BC与光滑斜面AB在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小,质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点C,(小球在轨道连接处无机械能损失,不计空气阻力,g=10 m/s2)求:
(1)小球最初释放的高度h;
(2)若要使小球离开C点恰好垂直撞击到斜面上,斜面的倾角θ的正切值为多大?
.如图所示,在水平面上B点的右侧为粗糙的,动摩擦因素为μ,左侧为光滑的。有一质量为m2的小球乙静止放在B点。另一个质量为m1的小球甲以速度v0从A向右运动,与乙球发生对心弹性碰撞后返回。碰撞时间很短,重力加速度为g.
求:(1)碰撞后甲、乙两球的速率。
(2)乙球在平面上刚停下时与甲球间的距离。
如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端(B与小车间的动摩擦因数为)。某时刻观察到细线偏离竖直方向
角,
求:此刻小车对物块B产生作用力的大小和方向
汽缸长(汽缸的厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横截面积为
的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为
、大气压为
时,气柱长度
。现用力缓慢拉动活塞,已知拉力最大值为
。
①如果温度保持不变,能否将活塞从汽缸中拉出?
②保持拉力最大值不变,将活塞从汽缸中拉出,汽缸中气体温度至少为多少摄氏度?