摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图如图2所示。电梯总质量m=2.0´103kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解由v-t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图2所示a-t图像,求电梯在第1s内速度改变量Dv1和第2s的速率v2;
(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率P;再求在0-11s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。
(16)小球A用不可伸长的细绳悬于O点,在O点的正下方有一固定的钉子B,OB=d,初始时小球A与O同水平面无初速度释放,绳长为L,为使小球能绕B点做完整的圆周运动,如图所示。试求d的取值范围。
用图4所示电路测定光电子的比荷(电子的电荷量与电子质量的比值)。两块平行金属板M、N相距为d,其中N板受紫外线照射后,将发出沿不同方向运动的光电子,即便是加上反向电压,在电路中也能形成电流,从而引起电流表指针偏转。若逐渐增大极板间的反向电压,可以发现电流逐渐减小,当电压表读数为U时,电流恰好为零。切断开关,在M、N之间加上垂直于纸面的匀强磁场,逐渐增大磁感应强度,也能使电流表读数为零。当磁感应强度为B时,电流为零。已知紫外线的频率为V,电子的电荷量为e,求:
(1)金属板N的逸出功。
(2)光电子的比荷。
如图3所示,在电解水的实验中,电压表的示数为U=3.OV,电流表的示数为I=10mA。已知电解过程中电解池的电阻R=130Ω,求电解池每秒钟有多少电能转化为化学能来使水电解?
如图2所示,倾角为300的直角三角形底边长为2,底边处在水平位置,斜边为光滑绝缘导轨。现在底边中点0处固定一正电荷Q,让一个质量为m、电荷量为q的负电荷的质点从斜面顶端A沿斜边滑下,滑到斜边的垂足D时速度为v.
(1)在质点运动中不发生变化的是( )
A.重力势能 | B.电势能与重力势能之和 |
C.动能和重力势能之和 | D.动能、重力势能、电势能三者之和 |
(2)该质点滑到非常接近斜边底端C时速率vc为多少?.
如图1所示,摆球的质量为m,从偏离水平方向300的位置由静止释放,设绳子为理想轻绳,求小球运动到最低点A时绳子受到的拉力是多大?