(12分)F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事。F1 赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3秒,此时加速度仍达10m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12秒。假定F1 赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2。上海F1赛道全长5.451km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负。求:
(1)若某车手平均时速为210km/h,则跑完全程用多长时间?
(2)该车手的F1 赛车的最大加速度。
如图所示的电路中,电源电动势E=6V,内阻,电阻
,
,电容器的电容C=3.6μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.
(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器C上电量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S1,求断开S1后流过的电量是多少?
把一电荷量为+q、质量为m的小球放在光滑水平面上,水平面上方有一方向向东的匀强电场,用手按住小球使其静止在P点,现在突然放开手,并设法使小球突然获得一水平向西的速度v,并且在小球开始运动的同时,对小球施加一水平向北、大小为F的恒力(图中未画出),当小球向西运动到最远处的速度大小也为v,求:
(1)电场强度的大小;
(2)小球向西运动的最大距离。
S为一离子源,它能机会均等地向MN右方空间各方向持续地大量发射相同的正离子。.离子质量为m=1×10-15kg,电量为q=2×10-8C ,速度为v0=4×105m/s。在S右侧有一半径为R=4×10-2m的圆屏,OO′是过其圆心且垂直圆面的中心轴线。(不考虑离子的重力和离子之间的碰撞效应):如果S与圆屏间有范围足够大的电场强度为E=5×106V/m的匀强电场,方向垂直屏向右.S发射的所有离子,都能打到屏上。求S与屏的最大距离。
如图所示,用一根长为0.8m的细绳,一端拴一个质量为m的小球,另一端悬于离地面高h为2.6m处,当细绳受到3mg拉力时会被拉断,现把这小球拉到使细绳与竖直方向夹角为θ时由静止释放,若球摆到细绳竖直位置时,绳子刚好被拉断,小球平抛落到地面。求:
(1)小球摆到细绳竖直位置时速度大小?
(2)夹角θ的大小;
(3)小球落地点离绳子断裂位置的水平距离s。
如图,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若忽略运动员的身高。取g=10m/s2,求:
(1)运动员在跳台上时的重力势能(以水面为参考平面);
(2)运动员起跳时的动能;
(3)运动员入水时的速度大小。