(16分)小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。
⑴求匀强电场的电场强度;
⑵若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式;
⑶若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。
如图所示,带有小孔的A、B两小球穿在水平放置的细杆上,相距为L,两小球各用一根长也是L的细绳连接小球C,三个小球的质量都是m.求:
(1)细线对B小球的拉力大小
(2)杆对小球A的支持力的大小.
(3)杆对小球A的摩擦力的大小.
分使一定质量的理想气体按图 甲中箭头所示的顺序变化,图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线一部分.
(1)已知气体在状态A的温度TA=300 K,求气体在状态B、C和D的温度各是多少?
(2)将上述状态变化过程在图乙中画成体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点,并且要画箭头表示变化的方向).说明每段图线各表示什么过程.
一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为6.0×104W在水平公路上行驶,汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车的速度为20m/s,加速度为0.50m/s2,(g取10m/s2)求:
(1) 汽车受到的阻力是多大?
(2)汽车所能达到的最大速度是多大?
(3)当汽车的速度为10m/s时的加速度是多大?
一个质量为2kg的物体静止在光滑的水平面上,在6N的水平恒力F的作用下开始运动,求:
(1)2s内力F对物体做多少功
(2)力F在2s内的平均功率
(3)力F在2s末的功率
在“北斗”卫星导航系统中,同步卫星起到非常重要的作用,这些卫星运动在离地心的距离为r的圆形轨道上。已知某颗同步卫星的质量m,引力常量G,地球自转周期为T,请根据以上信息,求出下列物理量(用题中给出的物理量表示)。求:(1)同步卫星运动的角速度大小;
(2)地球对该卫星的吸引力大小;
(3)地球的质量大小。