如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2 m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02 m/s的匀速运动。取g=10 m/s2,不计额外功。求:
(1)起重机允许输出的最大功率;
(2)重物做匀加速运动所经历的时间;
(3)起重机在第2秒末的输出功率。
质量为3 kg的物体,在0 ~ 4 s内受水平力F的作用,在4 ~ 10 s内因受摩擦力作用而停止,其v-t图象如图所示。求:
(1)物体所受的摩擦力。
(2)在0 ~ 4 s内物体所受的拉力。
(3)在0 ~ 10 s内物体的位移。
如图12所示,A为一具有光滑曲面的固定轨道,轨道底端是水平的,质量M=40kg的上车B静止于轨道右侧,其板面与轨道底端靠近且在同一水平面上,一个质量m="20" kg,可视为质点的小滑块C以的初速度从轨道顶端滑下,C冲上小车B后,经一段时间与小车相对静止并继续一起运动。若轨道顶端与底端水平面的高度差为
,C与小车板面间的动摩擦因数为
,小车与水平面间的摩擦不计,
取10m/s2。求
(1)C与小车保持相对静止时的速度大小。
(2)从C冲上小车瞬间到与小车相对静止瞬间所用的时间。
(3)C冲上小车后相对于小车板面滑动的距离。
如图13所示,在平面直角坐标系中,仅在第Ⅱ象限存在沿
轴正方向的匀强电场,一质量为
,电荷量为
,可视为质点的带正电粒子(重力不计)从
轴负半轴
处的M点,以初速度
垂直于
轴射入电场,经
轴上
处的P点进入第I象限。
(1)求电场强度的大小和粒子进入第I象限的速度大小。
(2)现要在第I象限内加一半轻适当的半圆形匀强磁场区域,使(1)问中进入第I象限的粒子,恰好以垂直于轴的方向射出磁场。求所知磁场区域的半径。要求;磁场区域的边界过坐标原点,圆心在
一上,磁场方向垂直于从标平面向外,磁感应强度为
如图11所示,总质量为,可视为质点的滑雪运动员(包括装备)从高为
的斜面AB的顶端A点由静止开始沿斜面下滑,在B点进入四分之一圆弧轨道BC,
圆弧半径R=5m,运动员在C点沿竖直方向冲出轨道,经过时间4s又从C点落回轨道。若运动员从C点离开轨道后受到的空气阻力不计,g取10m/s2。求:
(1)运动员在C点处的速度大小。
(2)运动员从A到C的过程中损失的机械能。
某地地磁场的磁感应强度方向斜向下指向地面,与竖直方向成60°角,大小为5 ×10-5T。一灵敏电压表通过导线连接在当地入海河段的两岩的接线柱上,接线柱与水接触良好。已知该河段的两岸南北正对,河宽200m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体、电阻极小)流过。设落潮时,海水自正西向正东流,流速为4m/s。
(1)该河段的南岸和北岸,那边电势高?
(2)灵敏电压表的示数是多少?