(10分)一些同学乘坐动力组列车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,一同学提议说:“我们能否用身边的器材测出火车的加速度?”许多同学参与了测量工作,测量过程如下:他们一边看着窗外每隔100 m的路标,一边用手表记录着时间,他们观测到从第一根路标运动到第二根路标的时间间隔为5 s,从第一根路标运动到第三根路标的时间间隔为9 s,请你根据他们的测量情况,求:
(1)火车从第一根路标到第二根路标和从第二根路标到第三根路标的平均速度分别为多少?
(2)火车的加速度大小;
如图所示,在地面附近,坐标系xOy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,在x<0的区域内还有沿X轴负向的匀强电场,场强大小为E。一个带正电油滴经图中x轴上的M点,沿着与水平方向成α=300角斜向下做直线运动,进入x>0的区域。要使油滴进入x>0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动。需在x>0的区域内加一个匀强电场,若带电油滴做圆周运动通过x轴上的N点,且MO=NO。求:
①油滴的运动速度的大小?
②在x>0的区域内所加的电场强度的大小和方向?
③油滴从x轴上的M点到达x轴上的N点所用的时间?
如图所示,已知小孩与雪橇的总质量为m =" 20" kg ,静止于水平冰面上的A点,雪橇与冰面间的动摩擦因数为= 0.1。(g取10m/s2)
(1)妈妈先用30N的水平恒力拉雪橇,经8秒到达B点,求A、B两点间的距离L。
(2)若妈妈用大小为30N,与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇,使雪橇从A处由静止开始运动并能到达(1)问中的B处,求拉力作用的最短距离。(已知cos37°="0.8" ,sin37° = 0.6)
(3)在第(2)问拉力作用最短距离对应的运动过程中,小孩与雪撬的最大动能为多少?
从地面发射质量为m=1000kg的导弹,导弹上的喷气发动机可产生恒定的推力,且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向,导弹起飞时发动机推力大小为F=mg,导弹沿和水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经过时间t=10s后,遥控导弹上的发动机,使推力的方向逆时针旋转60°,导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行。(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化)(g=10m/s2)
则:(1)旋转方向后推力的大小为多少?
(2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达运动中的最高点?
(3)导弹上升到最高点时离出发点的距离是多少?
半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与平直轨道相连接,如图所示。质量m=50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去。如果球A经过N点时速度v1=4m/s,球A经过轨道最高点M时对轨道的压力为0.5N,取g=10m/s2,求:
(1)小球落地点P与N之间的距离?
(2)小球从N运动到M这一段过程中克服阻力做的功?
为了实现登月计划,先要测算地月之间的距离。已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,在地面附近物体受到地球的万有引力近似等于物体在地面上的重力,又知月球绕地球运动的周期为T,万有引力常量为G。则:
(1)地球的质量为多少?(2)地月之间的距离约为多少?