图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角θ=30°.轨道上端连接有阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN电阻r=0.5Ω,质量m=0.4kg,杆长 L=1.0m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像,设杆在整个运动过程中与轨道垂直,取g=10m/s2.试求:
(1)t=0.5s时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热.
一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示.已知小车质量M=3.0 kg,长L=2.06 m,圆弧轨道半径R=0.8 m.现将一质量m=1.0 kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车.滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3 (取g=10 m/s2),求:
(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小
(2)小车运动1.5 s时,车右端距轨道B端的距离
(3)滑块与车面间由于摩擦而产生的内能
如图 (a),质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图 (b)所示,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2),求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ
(2)比例系数k
一颗在赤道上空运行的人造卫星,其轨道半径为(R为地球半径),卫星的运动方向与地球自传方向相同。已知地球自传的角度为
,地球表面处的重力加速度为g
(1)求人造卫星绕地球转动的角速度
(2)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方,求它下次通过该建筑物上方需要的时间
质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10 m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ
(2)水平推力F的大小
(3)0~10 s内物体运动位移的大小
跳伞运动员做跳伞表演,离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125m时打开降落伞,伞张开后就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s, g取10 m/ s2,求:
(1)运动员离开飞机时距地面的高度
(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面