(12分)有一辆质量m=4×103kg汽车,其发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是2000N,求:(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度;(2)在同样的阻力下,如果匀速行驶的速度为20m/s,发动机输出的实际功率;(3)若该汽车以恒定加速度a=0.5m/s2启动,这一匀加速过程能持续的时间。
如图所示,平行带电金属极板A、B间的匀强电场场强E=1.2×103V/m,两极板间的距离d=5cm,电场中C点和D点分别到A、B极板的距离均为0.5cm,C、D间的水平距离L=3cm,B板接地, 求:(1)C、D两点间的电势差UCD; (2)一带电量q=-2×10—3C的点电荷从C沿直线运动到D的过程中,电荷的电势能变化了多少?
(10分)如图所示的电路中,两平行金属板A、B水平放置,两板间的距离d="40" cm。电源电动势E=24V,内电阻r="1" Ω,电阻R="15" Ω。闭合 开关S, 待电路稳定后,将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0="4" m/s竖直向上射入板间。若小球带电量为q=-1×10-2 C,质量为m=2×10-2 kg,不考虑空气阻力。那么,滑动变阻器接入电路的阻值为8Ω时, (取g="10" m/s2) (1)求滑动变阻器两端电压是多少?电源的输出功率是多少? (2)带电小球在两板间做什么运动?
(18分) 如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h="3.2" m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处,重力加速度g="10" m/s2, 则:(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间? (2)传送带左右两端AB间的距离L至少为多少? (3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少? (4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?
(16分) 如图所示,长度L="1" m、质量M="0.25" kg的木板放在光滑水平面上,质量m="2" kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端,木板和物块间的动摩擦因数μ=0.1.现突然给木板一向左的初速度v0="2" m/s,同时对小物块施加一水平向右的恒定拉力F="10" N,经过一段时间后,物块与木板相对静止,此时撤去拉力F,取g="10" m/s2, 求:(1)物块最终停止在木板上的位置. (2)上述过程中拉力F做的功.
如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg. 求:(1)小球从管口飞出时的速率. (2)小球落地点到P点的水平距离.