2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图1为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.若航母保持静止,在某次降落中,以飞机着舰为计时起点,飞机的速度随时间变化关系如图2所示.飞机在t1=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,此时速度v1=70m/s;在t2=2.4s时飞机速度v2=10m/s.飞机从t1到t2的运动可看成匀减速直线运动.设飞机受到除阻拦索以外的阻力f大小不变,且f=5.0×104N,“歼15”舰载机的质量m=2.0×104kg.
(1)若飞机在t1时刻未钩住阻拦索,仍立即关闭动力系统,仅在阻力f的作用下减速,求飞机继续滑行的距离x(假设甲板足够长);
(2)在t1 ~ t2间的某个时刻,阻拦索夹角α=120°,求此时阻拦索中的弹力T的大小;
(3)飞机钩住阻拦索并关闭动力系统后,在甲板上滑行的总距离为82m,求从t2时刻至飞机停止,阻拦索对飞机做的功W.
在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,场强大小E=6.0×105N/C,方向与x轴正方向相同.在O处放一个电荷量q=﹣5.0×10﹣8C,质量m=1.0×10﹣2kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0m/s,g取10m/s2,如图所示,求:
(1)物块能到达O点右端的最远距离.
(2)物块最终停止时的位置.
如图所示,质量为,带电小液滴以
的速度从水平放置的金属板A、B的中央飞入板间,带电小液滴恰好沿直线穿过板间,已知板长
,板间距离
,电压
,重力加速度
,则
(1)粒子带何种电荷?带电量为多少?
(2)为多大时粒子擦上板边缘飞出?
如图所示的电路中,输入电压U恒为12V,灯泡L上标有“4V,12W”字样,电动机线圈的电阻.若灯泡恰能正常发光,则:
(1)工作时通过电动机的电流是多少?
(2)电动机工作时转化为机械能的功率?
(3)整个电路消耗的电功率?
如图所示,A是一个质量为kg表面绝缘的薄板,薄板静止在光滑的水平面上,在薄板左端放置一质量为
kg带电量为
C的绝缘物块,在薄板上方有一水平电场,可以通过外接装置控制其大小及方向.接通装置先产生一个方向水平向右,大小
V/m的电场,薄板和物块开始运动,作用时间2s后,改变电场,电场大小变为
V/m,方向向左,电场作用一段时间后,关闭电场,薄板正好到达目的地,且薄板和物块的速度都恰好为零. 已知薄板与物块间的动摩擦因数
=0.1,(薄板不带电,物块体积大小不计,g取10m/s2)求:
(1)在电场E1作用下物块和薄板的加速度各为多大;
(2)电场E2作用的时间;
(3)从薄板和物块开始运动到薄板和物块的速度恰好为零过程中电场力做功为多少。
如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为S1=12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,离界面PS的距离为S2 =9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2,粒子重力忽略不计)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?
(2)到达PS界面时离D点多远?
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。