(10分)一列火车总质量m=500 t,机车发动机的额定功率P=6×105 W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍,g取10 m/s2,求:
(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度;
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为v=10 m/s时,列车的瞬时加速度a是多少;
(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率P′;
(4)若火车从静止开始,保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程维持的最长时间和发动机在这段时间内做的功。
我国 “海监75”号和“海监84”号为维护我国领海主权,奉命赴南海黄岩岛海域开始对我国渔船执行护渔任务.某日清晨,海面上有薄雾.我国的一艘渔船正在匀速行驶,到达A处时,船老大突然发现后侧面不远处有菲巡逻舰正在向他们靠近,并预计还有40min就会追上渔船,于是立即向在C处海域执行任务的我国某海监渔政船发出求援信号,我海监执法人员立即推算出40min后的渔船位置应在D处,马上调好航向,沿CD直线方向从静止出发恰好在40min内到达D处,如图所示,海监船运动的速度、时间图象如图所示,
求:
(1)海监船走的航线CD的长度.
(2)假设该海监船以最大速度航行时轮机输出的总功率为2.5×103kW,则舰船受海水的阻力有多大?
(3)假设舰体受海水的阻力不变舰体质量为7000吨,则在第36分钟时,轮机通过涡轮对海水的推力为多大?方向如何?
如图所示,半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上
、
点在同一竖直直线上。质量为
的小球以某一速度
从
点运动到
点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为
。它经过最高点
飞出后又能落回到
点,
=2
。求小球在
点时的速度的大小。
已知地球半径R =6.4×106m,地面附近重力加速度g=9.8m/s2,计算在距离地面h=3.4×106m的圆形轨道上的卫星做匀速圆周运动的线速度v和周期T
质量m = 3kg的物体,在水平力F = 6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t = 3s,试求:
(1)力F在t = 3s内对物体所做的功;
(2)力F在t = 3s内对物体做功的平均功率;
(3)在3s末力F对物体做功的瞬时功率.
一宇航员在某未知星球的表面上做平抛运动实验:在离地面h高处让小
球以v0的初速度水平抛出,他测出小球落地点与抛出点的水平距离为x,又已知该
星球的半径为R,己知万有引力常量为G,求:
(1)、该星球表面的重力加速度g
(2)、该星球的质量M
(3)、该星球的第一宇宙速度v
(最后结果必须用题中己知物理量表示)