2012年11月23日上午,由来自东海舰队“海空雄鹰团”的飞行员戴明盟驾驶的中国航母舰载机歼-15降落在“辽宁舰”甲板上,首降成功,随后舰载机通过滑跃式起飞成功。滑跃起飞有点象高山滑雪,主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞,其示意图如图所示,设某航母起飞跑道主要由长度为L1=160m的水平跑道和长度为L2=20m的倾斜跑道两部分组成,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差m。一架质量为
kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为
N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,倾斜跑道看作斜面,不计拐角处的影响。取
m/s2。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间.
(2)求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小.
(3)如果此航母去掉倾斜跑道,保持水平跑道长度不变,现在跑道上安装飞机弹射器,此弹射器弹射距离为84m,要使飞机在水平跑道的末端速度达到100m/s,则弹射器的平均作用力多大?(已知弹射过程中发动机照常工作)
如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,两磁场宽度及BB′与CC′之间的距离均相同。某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为。求:
⑴粒子的比荷;
⑵磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;
⑶速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间。
如图所示,两根相距为=1m的足够长的平行光滑金属导轨,位于水平的xOy平面内,一端接有阻值为
的电阻.在
的一侧存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B只随x的增大而增大,且它们间的关系为B=
x,其中
。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动.当t=0时金属杆位于x=0处,速度为
=
,方向沿x轴的正方向。在运动过程中
,有一大小可调节的外力F作用于金属杆,使金属杆以恒定加速度a=
沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计.求:当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。
如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态。质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),A、B虽接触而不粘连,当运动到D点时撤去外力F。已知CO长度为4S,OD长度为S,整个过程中
弹簧都在其弹性限度内。求撤去外力后:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)物块B最终离O点的距离。
一质量为m、带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入一圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为30°,同时进入场强大小为大小为E,方向沿x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中,通过了b点正下方c点,如图所示,已知b到O的距离为L,粒子的重力不计,试求:
⑴磁感应强度B
⑵圆形匀强磁场区域的最小面积;
⑶c点到b点的距离
如图所示,物块、
、
的质量分别为
、
、
,并均可视为质点,它们间有
关系。三物块用轻绳通过滑轮连接,物块
与
间的距离和
到地面的距离均是
。若
与地面、
与
相碰后速度立即减为零,
与
相碰后粘合在一起。(设
距离滑轮足够远且不计一切阻力)。
(1)求物块刚着地时的速度大小?
(2)若使物块不与
相碰,则
应满足什么条件?
(3)若时,求物块
由最初位置上升的最大高度?
(4)若在(3)中物块由最高位置下落,拉紧轻绳后继续下落,求物块
拉紧轻绳后下落的最远距离?