如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,导体棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,导体棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时导体棒仍处于磁场区域内。
(1)求导体棒所达到的恒定速度v2;
(2)为使导体棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?
(3)导体棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各为多大?
(4)若t=0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,导体棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图B.所示,已知在时刻t导体棋睥瞬时速度大小为vt,求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。
用200 N的拉力将地面上一个质量为10 kg的物体从静止开始提起5m,空气阻力不计,g取10m/s2;求:
(1)拉力的平均功率。
(2)物体提高后增加的重力势能。
(3)物体提高后具有的动能。
随着现代科学技术的飞速发展,广寒宫中的嫦娥不再寂寞,古老的月球即将留下中华儿女的足迹。航天飞机将作为能往返于地球与太空、可以重复使用的太空飞行器,备受人们的喜爱。宇航员现欲乘航天飞机对在距月球表面高h处的圆轨道上运行的月球卫星进行维修。已知月球半径为R,月球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。试根据以上信息求:
(1)月球的质量;
(2)维修卫星时航天飞机绕月球运行的周期。
一辆质量为2.0×103kg的汽车以恒定牵引力在水平公路上行驶,所受阻力为车重的0.2倍。其启动图像如图,已知t1=4s,此时速度v1=12m/s,t2=12s时,速度达到最大值Vm,求:
(1)汽车前4秒的加速度为多大
(2)汽车的最大速度为多大
(3)汽车加速到最大速度时位移为多大。
如图所示,一可视为质点的物体质量为m=1 kg,在左侧平台上水平抛出,在A点速度方向恰好沿圆弧切线方向,且无能量损失进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点,其连线水平,O为轨道的最低点,已知圆弧半径为R=1.0 m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h=0.8 m。(重力加速度g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物体做平抛运动的初速度
(2)物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。
如图所示,质量为m的物体,以某一初速度从A点向下沿光滑半圆轨道运动。轨道半径为R,若物体通过B点时的速率为,不计空气阻力,求:
(1)物体在B点时对轨道的压力为多大
(2)物体在A点时的速度
(3)物体离开C点后还能上升多高。