有一项人体飞镖项目,可将该运动简化为以下模型(如图所示):手握飞镖的小孩用不可伸长的细绳系于天花板下,在A处被其父亲沿垂直细绳方向推出,摆至最低处B时小孩松手,飞镖依靠惯性飞出命中竖直放置的圆形靶的靶心O,圆形靶的最高点C与B在同一高度, A、B、C三点处在同一竖直平面内,且BC与圆形靶平面垂直.已知小孩质量为m,绳长为L,BC距离为d,靶的半径为R,AB高度差为h.不计空气阻力,小孩和飞镖均可视为质点.
(1)求孩子在A处被推出时的初速度大小;
(2)如果飞镖脱手时沿BC方向速度不变,但由于小孩手臂的水平抖动使其获得了一个垂直于BC的水平速度,要让飞镖能够击中圆形靶,求
的取值范围.
(12分)中国自行研制,具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术,其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,若已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求:
⑴地球的平均密度是多少;
⑵飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小;
⑶椭圆轨道远地点B距地面的高度。
(12分)如图所示,跳台滑雪运动中,运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过t=3.0s落到斜坡上的A点,已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角为θ=37°,运动员的质量为m=50kg,不计空气阻力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求:
⑴A点与O点间的距离L;
⑵运动员离开O点时的速率v0;
⑶运动员落到A点时的速度v。
如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。(不计重力)求:
(1)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(2)P点到O点的距离。
(3)电子打到屏上P点的速度
(10分)如图所示为匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是
2㎝,P点到A点距离为1.4㎝,e= -1.6×10―19C. 求:
(1)场强的大小与方向;
(2)P点的电势;
(3)电子在P点的电势能。
(9分) 在静电场中,将一电量q= -1.5×10―6C的电荷从A点移到B点,电场力做功为3×10-4J。如果将该电荷从C点移到A点,克服电场力做功1.5×10-4J。
(1)求AB两点间的电势差、AC两点间的电势差
(2)若将此电荷从A点移动到无穷远处,克服电场力做功为6×10-4J,求电荷在A点的电势。(设无穷远电势为零)