(1)第一个液滴到达D板时的速度为多少?(2)D板最终可达到多高的电势?(3)设液滴的电荷量是A板所带电量的α倍(α=0.02),A板与B板构成的电容器的电容为C0=5×10-12F,E0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm。试计算D板最终的电势值。(g=10m/s2)(4)如果开关S不是始终闭合,而只是在第一个液滴形成前闭合一下,随即打开,其它条件与(3)相同。在这种情况下,设想第n滴液滴能落至D板,则当第n滴液滴刚刚下落的时刻,D板的电势多高?D板最终可达到多高的电势?
我国北方地区近年来遭遇严重的沙尘暴天气,现把沙尘上扬后的情况简化为如下情景:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空中(不动),这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度 v竖直向下运动时所受的阻力。此阻力可用下式表达其中为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,为空气密度。(球体体积)(1)若沙粒的密度,沙尘颗粒为球形,半径为r,地球表面处空气密度,试估算在地面附近上述v的最小值。(2)假定空气密度随高度h的变化关系为其中为h处的空气密度,C为一常量,试估算当、扬沙稳定时的最大高度。(不考虑g随高度的变化)
在某中学举办的头脑奥林匹克竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目,要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏,如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1m的高度落到地面而不被摔坏;有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力都为鸡蛋重力的5倍,现将该装置从距地面4m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。取g=10m/s2,不考虑空气阻力,求:(1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少?(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端的距离x至少为多少米?(保留三位有效数字)
已知某型号摩托车可以恒定加速度a1=4m/s2启动做匀加速运动,刹车时最大加速度为a2=8m/s2,要求该摩托车由静止开始在昼量短的时间内走定一段s=218m的直道,然后驶入一段半圆形的弯道,但在到达弯道时行驶车速最大为v2=20m/s,以免因离心作用而偏出弯道。求:(1)摩托车在直道上的最大速度;(2)摩托车在直道上行驶所用的最短时间。
特战队员从悬停在空中离地235米高的直升机上沿绳下滑进行降落训练,某特战队员和他携带的武器质量共为80 kg,设特战队员用特制的手套轻握绳子时可获得200 N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000 N的摩擦阻力,下滑过程中特战队员至少轻握绳子才能确保安全。g取10m/s2。求:(1)特战队员轻握绳子降落时的加速度是多大?(2)如果要求特战队员着地时的速度不大于5m/s,则特战队员在空中下滑过程中按怎样的方式运动所需时间最少,最少时间为多少?
如图,质量分别为m和2.5m的两个小球A、B固定在弯成角的绝缘轻杆两端,OA和OB的长度均为l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦转动,空气阻力不计。设A球带正电,B球带负电,电量均为q,处在竖直向下的匀强电场中,场强大小为. 开始时,杆OA水平,由静止释放。求:(1)当OA杆从水平转到竖直位置的过程中重力做的功和系统电势能的变化量;(2)当OA杆与竖直方向夹角为多少时A球具有最大速度?