教练员在指导运动员进行训练时,经常采用“25米往返跑”来训练运动员的体能,“25米往返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质。测定时,在平直跑道上,运动员以站立式起跑姿势站在起点终点线前,当听到“跑”的口令后,全力跑向正前方25米处的折返线,教练员同时开始计时。运动员到达折返线处时,用手触摸折返线处的物体(如木箱),再转身跑向起点终点线,当胸部到达起点终点线的垂直面时,教练员停表,所用时间即为“25米往返跑”的成绩。设某运动员起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为8m/s,快到达折返线处时需减速到零,减速的加速度为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线。求该运动员“25米往返跑”的成绩为多少秒?
如图,水平面内有一光滑金属导轨,其
、
边的电阻不计,
边的电阻阻值
,
与
的夹角为
,
与
垂直,
边长度小于
。将质量
,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与
平行。棒与
、
交点
、
间的距离
.空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度
。在外力作用下,棒由
处以一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的电流强度相等。
(1)若初速度 ,求棒在 处所受的安培力大小 。
(2)若初速度 ,求棒向左移动距离2m到达EF所需时间 。
(3)在棒由 处向左移动 到达 处的过程中,外力做功 ,求初速度 。
如图,一对平行金属板水平放置,板间距为
,上极板始终接地。长度为
、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为
。当两板间电压为
时,杆静止在与竖直方向
夹角
的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕
、
顺时针旋转
至图中虚线位置时,为使杆仍在原位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:
(1)绝缘杆所受的重力
;
(2)两板旋转后板间电压
。
(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能
与
时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求
与
。
如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为
的固定斜面,斜面上放一质量为
的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动,然后改做加速度大小为
的匀减速运动直至静止,经过的总路程为
,运动过程中的最大速度为
。
(1)求箱子加速阶段的加速度大小 。
(2)若 ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。
如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为
时,被封闭的气柱长
,两边水银柱高度差
,大气压强
=
。
(1)为使左端水银面下降
,封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到
后,为使封闭气柱长度变为
,需向开口端注入的水银柱长度为多少?
如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为
。小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,工件与乙之间的动摩擦因数为
,乙的宽度足够大,重力加速度为
。
(1)若乙的速度为
,求工件在乙上侧向(垂直于乙的运动方向)滑过的距离
;
(2)若乙的速度为
,求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小
;
(3)保持乙的速度
不变,当工件在乙上刚停止滑动时,下一只工件恰好传到乙上,如此反复。若每个工件的质量均为
,除工件与传送带之间摩擦外,其他能量损耗均不计,求驱动乙的电动机的平均输出功率
。