【2012• 湖南模拟】如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为
的电阻。匀强磁场大小
、方向与导轨平面垂直.质量为
、电阻
的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25(已知
,
,取g=10m/s2) 。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;
(2)求金属棒稳定下滑时的速度大小及此时ab两端的电压Uab为多少;
(3)当金属棒下滑速度达到稳定时,机械能转化为电能的效率是多少(保留2位有效数字)。
如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C.B的左侧固定一轻弹簧,弹簧左侧挡板的质量不计.设A以速度v0朝B运动,压缩弹簧;当A、 B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,且B与C碰撞时间极短.此后A继续压缩弹簧,直至弹簧被压缩到最短.在上述过程中,求:
(1)B与C相碰后的瞬间,B与C粘接在一起时的速度;
(2)整个系统损失的机械能;
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能.
如图(a)所示,“”型木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB部分粗糙,BC表面光滑且与水平面夹角为θ = 37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑,滑块经过B点时无能量损失.传感器记录了物块在CBA运动过程中,力和时间的关系,如图(b)所示.已知sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,g取10 m/s2.求:
(1)斜面BC的长度;
(2)滑块的质量m
商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动.若用力F1=100N沿水平方向拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示.已知sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)木箱与地面之间的动摩擦因数;
(2)F2作用在木箱上时,木箱运动的加速度大小;
(3)F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离.
一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以v=8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定前去追赶,经2.5 s,警车静止开始发动起来,以加速度a=2 m/s2做匀加速运动,试问:
(1)警车要经多长时间才能追上违章的货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
有时飞机需要在航空母舰的甲板上起飞,将飞机起飞的运动简化为匀加速直线运动。已知某型号的战斗机的发动机起飞时能产生的最大加速度为4.5 m/s2,,所需的起飞速度为60m/s,请分析:
(1)若飞机仅依靠自身的发动机起飞,飞机需要的跑道至少应多长?
(2)若航空母舰的跑道长300m,那么帮助飞机起飞的弹射系统应使飞机至少具有多大的初速度?