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=0.30m。导轨电阻忽略不计,其间连接有固定电阻R=0.40Ω。导轨上停放一质量m=0.10kg、电阻r=0.20Ω的金属杆ab,整个装置处于磁感应强度B=0.50T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,求:(1)求金属杆速度随时间变化关系。(2)第2s末外力F的瞬时功率。
(8分))汽车前方120 m有一自行车正以6 m/s的速度匀速前进,汽车以18 m/s的速度追赶自行车,若两车在同一条公路不同车道上做同方向的直线运动,求: (1)经多长时间,两车第一次相遇? (2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小为2 m/s2,则再经多长时间两车第二次相遇?
如图所示,在水平地面上有一向右匀速行驶的车,车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,BC绳水平,AB绳与竖直方向夹角为370,小球质量为0.8kg,小球在车中位置始终未变(g取10m/s2,sin370=0.6,cos370="0.8)" 。 求:(1)AB绳的拉力大小(2)BC绳的拉力大小
(10分) 如图所示,A为有光滑曲面的固定轨道,轨道底端的切线方向是水平的.质量M=40 kg的小车B静止于轨道右侧,其上表面与轨道底端在同一水平面上.一个质量 m=20 kg的物体 C 以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下,冲上小车 B 后经一段时间与小车相对静止并一起运动.若轨道顶端与底端的高度差 h=1.6 m.物体与小车板面间的动摩擦因数μ=0.40,小车与水平面间的摩擦忽略不计.(取 g=10 m/s2),求: ①物体与小车保持相对静止时的速度 v; ②物体在小车上相对滑动的距离 L.
(10分) 利用半圆柱形玻璃,可减小激光光束的发散程度.在图所示的光路中,A为激光的出射点,O为半圆柱形玻璃横截面的圆心,AO过半圆顶点.若某条从A点发出的与AO成α角的光线,以入射角i入射到半圆弧上,出射光线平行于AO,求此玻璃的折射率.
在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求: (1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度. (2)该星球的第一宇宙速度. (3)从轨道AB上高H处的某点由静止释放小球,要使小球不脱离轨道,H的范围是多少?