某水力发电站,通过发电机的水流量Q=2m3/s、水流落差为h=5m。若发电机的总效率为η=50%,输出电压为U1=240V,输电线路的总电阻为r=30Ω,允许输电线路上最大的损失功率为输电总功率的6%,为满足用电需求,该输电线路使用的理想升压、降压变压器的匝数比各是多少?若用户使用的电灯均为“220V、100W”,则最多可使用多少盏这种规格的电灯?
如图所示,PQ、MN两极板间存在匀强电场,两极板间电势差为U、间距为d,MN极板右侧虚线区域内有垂直纸面向内的匀强磁场.现有一初速度为零、带电量为q、质量为m的离子从PQ极板出发,经电场加速后,从MN上的小孔A垂直进入磁场区域,并从C点垂直于虚线边界射出.求:(1)离子从小孔A射出时速度v0;(2)离子带正电还是负电?C点离MN板的距离?
宇航员在某星球表面以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为h,已知该星球的半径为R,且物体只受该星球引力作用,引力常量为G。(1)求该星球表面的重力加速度;(2)如果要在这个星球发射一颗贴近它表面运行的卫星,求该卫星做匀速圆周运动的线速度和周期。
如图所示,传送带与水平面之间的夹角为α,并以速度沿斜面向上匀速运行.传送带的总长度为L.若将一质量为m的木块轻轻置于传送带上,木块恰处于静止状态.现将传送带与水平方向之间的夹角增加为2α,且仍以原速度沿斜面向上运行,此时将该木块放在传送带的中央,然后由静止释放,求经多长时间木块滑离传送带.(重力加速度为g)
(14分)如图所示,高为0.3m的水平通道内,有一个与之等高的质量为M=1.2kg表面光滑的立方体,长为L=0.2m的轻杆下端用铰链连接于O点,O点固定在水平地面上竖直挡板的底部(挡板的宽度可忽略),轻杆的上端连着质量为m=0.3kg的小球,小球靠在立方体左侧。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)为了使轻杆与水平地面夹角=37°时立方体平衡且不动,作用在立方体上的水平推力F1应为多大?(2)若立方体在F2=4.5N的水平推力作用下从上述位置由静止开始向左运动,则刚要与挡板相碰时其速度多大?(3)立方体碰到挡板后即停止运动,而轻杆带着小球向左倒下碰地后反弹恰好能回到竖直位置,若小球与地面接触的时间为t=0.05s,则小球对地面的平均冲击力为多大?(4)当杆回到竖直位置时撤去F2,杆将靠在立方体左侧渐渐向右倒下,最终立方体在通道内的运动速度多大?
(14分)一探险队在探险时遇到一山沟,山沟的一侧OA竖直,另一侧的坡面OB呈抛物线形状,与一平台BC相连,如图所示。已知山沟竖直一侧OA的高度为2h,平台离沟底h高处,C点离竖直OA的水平距离为2h。以沟底的O点为原点建立坐标系xOy,坡面的抛物线方程为y=x2/2h。质量为m的探险队员从山沟的竖直一侧,沿水平方向跳向平台。人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g。求:(1)若探险队员以速度v0水平跳出时,掉在坡面OB的某处,则他在空中运动的时间为多少?(2)为了能跳在平台上,他的初速度应满足什么条件?请计算说明。(3)若已知探险队员水平跳出,刚到达OBC面的动能Ek=1.55mgh,则他跳出时的水平速度可能为多大?