如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上,两导轨间距L=0.30 m.导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40 Ω.导轨上停放一质量m=0.10 kg、电阻r=0.20 Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.用一外力F沿水平方向拉金属杆ab,使之由静止开始运动,电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑,获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示.
(1)利用上述条件证明金属杆做匀加速直线运动,并计算加速度的大小;
(2)求第2 s末外力F的瞬时功率;
(3)如果水平外力从静止开始拉动杆2 s所做的功W=0.35 J,求金属杆上产生的焦耳热
甲物体从某高楼离地楼高处自由下落,最后1s通过的位移是全程的
,令甲物体下落同时,从楼顶竖直向下抛乙物体(有一定的初速度,加速度为g),两物体恰好同时落地,不计空气阻力,g取10m/s2,求:
(1)竖直下抛的乙物体的初速度;
(2)甲、乙两物体着地时的速度.
一列火车做匀变速直线运动驶来,一人在火车旁观察火车的运动,发现相邻的两个10s内,列车从他跟前驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8m,求:
(1)火车的加速度;
(2)人开始观察时火车的速度大小.
一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,为研究汽车运动的规律而记录下它在不同时刻的位置和速度,见下表所示.试求:
时刻t/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
位置坐标x/m |
0 |
0.5 |
2 |
4.5 |
8 |
12 |
16 |
20 |
(1)试判断前4 s内汽车做的是什么运动?若为匀速直线运动,求出前4 s内的速度;若为变速直线运动,求出前4 s内的加速度;
(2)汽车在3.5 s末的速度和5.5s末的速度.
我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究已取得成功.由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难.为了脱离危险,飞行员必须在0.1 s的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20 m/s,试判断弹离飞机过程的加速度是多大.
如图所示,在真空中的一直角坐标系xOy平面内,有一个质量为m、电量为+q的粒子(不计重力),从原点O沿y轴正方向以初速度v0射入,为了使此粒子能够沿圆弧轨道通过定点P(a,-b),可以在坐标系xOy平面内的某点固定一带负电的点电荷,若静电力常数为k.求:该点电荷的电量Q