(11分)2012年我们中国有了自己的航空母舰“辽宁号”,航空母舰上舰载机的起飞问题一直备受关注。某学习小组的同学通过查阅资料对舰载机的起飞进行了模拟设计。如图,舰载机总质量为m,发动机额定功率为P,在水平轨道运行阶段所受阻力恒为f。舰载机在A处以额定功率启动,同时开启电磁弹射系统,它能额外给舰载机提供水平向右、大小为F的恒定推力。经历时间t1,舰载机运行至B处,速度达到v1,电磁弹射系统关闭。舰载机继续以额定功率加速运行至C处,经历的时间为t2,速度达到v2。此后,舰载机进入倾斜曲面轨道,在D处离开航母起飞。请根据以上信息求解下列问题。
(1)电磁弹射系统关闭的瞬间,舰载机的加速度。
(2)水平轨道AC的长度。
(3)若不启用电磁弹射系统,舰载机在A处以额定功率启动,经历时间t到达C处,假设速度大小仍为v2,则舰载机的质量应比启用电磁弹射系统时减少多少?(该问AC间距离用x表示。)
两平行金属光滑导轨间的距离
,导轨所在平面与水平面之间的夹角为
,在导轨所在的空间内分布着磁感应强度大小
、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场,导轨的一端接有水平放置的线圈,内阻
,面积为
,匝数
匝。已知线圈平面内有垂直平面向上的磁场
以
的变化率均匀减小,现将一质量
kg、内阻
的导体棒
垂直导轨放置,与导轨接触良好,开关S接通后撤去外力导体棒能保持静止,重力加速度
。(
,
)求:
(1)线圈上产生的电动势大小;
(2)通过定值电阻
的电流大小.
如图所示,如量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态.PA与竖直方向的夹角37°,PB沿水平方向.质量为M=10kg的木块与PB相连,静止于倾角为37°的斜面上,sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)轻绳PB拉力的大小;
(2)木块所受斜面的摩擦力和弹力大小.
一辆执勤的警车停在公路旁边,当警员发现从他身旁以v1=36km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定立即前去追赶。经过t0=5.5s后警车发动起来,并以2.5m/s2的加速度做匀速加速运动,但行驶速度不能超过vm=90km/h。,问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后最快要多长时间才能追上货车?
商场工作人员拉着质量m=20kg的木箱沿水平地面运动。若用F1=100N的水平力拉木箱,木箱恰好做匀速直线运动;现改用F2=150N、与水平方向成53°斜向上的拉力作用于静止的木箱上,如图所示。已知sin53°=0.80,cos53°=0.60,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)F2作用在木箱上时,木箱运动的加速度大小;
(2)F2作用在木箱上2.0s时间内木箱移动的距离。
轻弹簧AB原长为35cm,A端固定在重50N的物体,该物体放在倾角为30°的斜面上,如图所示,手执B端,使弱弹簧与斜面平行,当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为40cm;当弹簧和物体匀速上滑时,弹簧长度为50cm,试求:
求弹簧的劲度系数k和物体与斜面的滑动摩擦系数
。