如图所示,半径R=4m的光滑圆弧轨道BCD与足够长的传送带DE在D处平滑连接,O为圆弧轨道BCD的圆心,C点为圆弧轨道的最低点,半径OB、OD与OC的夹角分别为53°和37°。传送带以2m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,将一个质量m=0.5kg的煤块(视为质点)从B点左侧高为h=0.8m处的A点水平抛出,恰从B点沿切线方向进入圆弧轨道。已知煤块与轨道DE间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°="0." 6,cos37°=0.8。求:
(1)煤块水平抛出时的初速度大小v0;
(2)煤块第一次到达圆弧轨道BCD上的D点对轨道的压力大小;
(3)煤块第一次离开传送带前,在传送带DE上留下痕迹可能的最长长度。(结果保留2位有效数字)
以10m/s的速度行驶的汽车,刹车后的加速度大小为2m/s2,求:
(1)刹车后6s内汽车的位移
(2)刹车后运动距离为16m时经历的时间
(3)汽车停止前1s内汽车通过的距离
(10分)做自由落体运动的小球,落地前最后一秒内的位移为25m(g取10m/s2),则
(1)该球释放的位置距离地面的高度?
(2)小球着地时速度是多大?
某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始匀加速运动,加速度大小是4 m/s2,经历20s时,突然接到停止起飞命令,若飞机起飞最小速度为82m/s,问:
(1) 飞机此时速度多大,是否已经离地?
(2) 飞机已经滑行了多远?
某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103kg。当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V。在此行驶状态下:
(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2);
(3)设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=1.5×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年,澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2km/s),若轨道宽2m,长为100m,通以恒定电流10A。(不计轨道摩擦)求:
(1)弹体的加速度;
(2)轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大?
(3)磁场力的最大功率为多大?