有一辆可自动变速的汽车,总质量为1000 kg,行驶中,该车速度在14 m/s至20 m/s范围内可保持恒定功率20 kW不变.一位同学坐在驾驶员旁观察车内里程表和速度表,记录了该车在位移120 m至400 m范围内做直线运动时的一组数据如下:
l/m |
120 |
160 |
200 |
240 |
280 |
320 |
360 |
400 |
v/m·s-1 |
14.5 |
16.5 |
18.0 |
19.0 |
19.7 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
根据上面的数据回答下列问题.(设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变)
(1)估算该汽车受到的阻力为多大?
(2)在位移120 m至320 m过程中牵引力所做的功约为多大?
(3)在位移120 m至320 m过程中所花的时间是多少?
质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0. 2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2,求物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小
如图所示,物重30 N,用OC绳悬挂在O点,OC绳能承受最大拉力为20N,再用一绳系OC绳的A点,BA绳能承受的最大拉力为30 N,现用水平力拉BA,可以把OA绳拉到与竖直方向成多大角度?
做自由落体运动的小球,从离地20米处下落(g取10m/s2),则
(1)小球着地时速度是多大?
(2)小球在最后1秒的平均速度为多大?
如图所示,在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方h高度的P点,固定电荷量为+Q的点电荷.一质量为m、带电荷量为+q的物块(可视为质点),从轨道上的A点以初速度v0沿轨道向右运动,当运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在A点的电势为φ(取无穷远处电势为零),PA连线与水平轨道的夹角为60°,试求:
(1)物块在A点时受到的轨道的支持力大小.
(2)点电荷+Q产生的电场在B点的电势大小.
利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用.如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝.离子源产生的离子经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集.整个装置内部为真空.
已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1>m2),电荷量均为q.加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力,也不考虑离子间的相互作用.
(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1;
(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距.