某1kg物体在水平拉力F作用下,由静止开始在光滑水平面上做直线运动,力F随时间t变化的规律如图所示,则物体在前4s内的位移为多少?
太空中的射线暴是从很远的星球发射出来的,当射线暴发生时,数秒内释放的能量大致相当于当前太阳质量全部发生亏损所释放的能量。已知太阳光从太阳到地球需要时间为,地球绕太阳公转的周期为,真空中的光速为,万有引力常量为。(1)根据以上给出的物理量写出太阳质量M的表达式。(2)推算一次射线暴发生时所释放的能(两问都要求用题中给出的物理量表示)。
图1所示的装置中,粒子源A产生的初速为零、比荷为的正离子沿轴线进入一系列共轴且长度依次增加的金属圆筒,奇数和偶数筒分别连接在周期为T、最大值为U0的矩形波电源两端,电源波形如图2所示,离子在每个圆筒内做匀速直线运动的时间等于交变电源的半个周期,在相邻两筒之间受电场力作用被加速(加速时间不计).离子离开最后一个圆筒后垂直于边OE进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后从 OF边出射.(不计离子所受重力)(1)求离子在第一个金属筒内的速率.(2)求离子在第n个筒内的速率及第n个筒的长度.(3)若有N个金属筒,求离子在磁场中做圆周运动的半径.(4)若比荷为的离子垂直于OF边出射,要使比荷为的离子也能垂直于OF边出射,求电源电压最大值的改变量以及磁感应强度的改变量.
质量均匀分布,长为l的矩形毛巾挂在水平细杆上,处于静止状态,其底边AA'平行于杆,杆两侧的毛巾长度比为1:3,见图a,AA'与地面的距离为h(h>l),毛巾质量为m,不计空气阻力,取重力加速度为g.(1)若将杆两侧的毛巾长度比改变为1:1如图b,求重力对毛巾做的功.(2)若毛巾从题24图a状态由静止开始下滑, 且下滑过程中AA'始终保持水平,毛巾从离开杆到刚接触地面所需时间为t,求毛巾离开横杆时的速度大小以及摩擦力做的功.
如图所示,两根光滑的平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内,相距L=0.5m,导轨的左端用R=3的电阻相连,导轨电阻不计,导轨上跨接一电阻r=1的金属杆ab,质量m=0.2kg,整个装置放在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度B=2T,现对杆施加水平向右的拉力F=2N,使它由静止开始运动,求:(1)杆能达到的最大速度多大?(2)若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中,R上总共产生了10.2J的电热,则此过程中金属杆ab的位移多大? (3)接(2)问,此过程中流过电阻R的电量?经历的时间?
一辆汽车的质量是5×103kg,发动机的额定功率为60kw,汽车所受阻力恒为5×103N,如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,功率达到最大后又以额定功率变加速运动了一段距离后汽车达到了最大速度,在整个过程中,汽车匀加速和变加速运动了共125m。问(1)汽车行驶时的最大速度;(2)汽车匀加速行驶时的末速度;(3)汽车在匀加速行驶阶段,牵引力做功多少?(4)汽车在变加速行驶阶段,牵引力做功多少?