如图所示,纸面内有一固定的金属导轨,它由长为
的直线段
和以
点为圆心、半径为
、在
处开有小缺口的圆环两部分组成. 另一直导线
以
为圆心,沿逆时针方向匀速转动,周期为
.直导线
与导轨接触良好,导轨和直导线单位长度电阻均为
.整个空间有磁感应强度为
、方向垂直于纸面向外的匀强磁场.当直导线
转动到与
的夹角为
(只考虑
到达
点之前的情况)时,求
(1)固定导轨消耗的电功率;
(2)圆环缺口两端的电势差
.
质量为m=3000kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为15000N,汽车经过半径为r=80m的弯路时,试问:
(1)如果汽车以速度v=36km/h沿弯路行驶,汽车的向心力为多大?是由什么力提供的?
(2)为保证汽车不发生侧滑,车速的最大值是多大?
地球绕太阳公转周期和公转轨道半径分别为T和R,月球绕地球公转周期和公转轨道半径分别为t和r,试求太阳质量和地球质量的比值。
如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E, C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮。释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)求
(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T
(2)求细杆对A球的弹力FA大小
(3)求弹簧的原始长度?
在一次国际城市运动会中,要求运动员从高为H=4m的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因数为m=0.2的滑道向下运动到B点后水平滑出(不计物块经过B处转向时的机械能损失),最后落在水池中。滑道的水平距离L大小不变,设滑道的水平距离为L=5m,B点的高度h可由运动员自由调节,A点不动,AB长度可以调整。(取g=10m/s2) 求:
(1)若B点的高度h=2m。则运动员平抛过程的水平距离S为多少?
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多大?平抛过程的最大水平距离Smax为多少?
为了庆祝“神九”成功发射,温州中学开展了“自制水火箭”活动。水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭。将废弃的饮料瓶灌入三分之一的水,利用打气筒充入空气到达一定的压力,“压力空气”把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出,在反作用下,水火箭快速上升,加速度、惯性滑翔在空中飞行,像导弹一样有一个飞行轨迹,最后达到一定高度,在空中打开降落伞徐徐降落的火箭模型。为达到更好效果,学生先研究了水火箭竖直向上的运动过程,得到了加速度-时间图象(如图所示)。已知,饮料瓶的质量为M,最初瓶中水的质量为m0。随着水的喷出,瓶中水的质量变化规律为m=m0-kt(k为常数)。从开始运动到水完全喷出时,瓶子和瓶中的水始终受到竖直向上的推动力;之后,向上的推动力消失。则:(空气阻力不计,重力加速度为g)
(1)从开始运动到火箭达到最大速度经历了多少时间?
(2)火箭出发时和速度最大时受到的推动力分别为多少?