如图所示,一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上,地面上空风速水平且恒为v0,球静止时绳与水平方向夹角为α.某时刻绳突然断裂,氢气球飞走.已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v,可以表示为f=kv(k为已知的常数).则氢气球受到的浮力为多大?绳断裂瞬间,氢气球加速度为多大?一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动,其水平方向上的速度与风速v0相等,求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化,重力加速度为g).
如图,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零。求:(1)小球在B点的速度;(2)小球落地点C距A处多远。
把一小球从离地面h=5m处,以v0=10m/s的初速度水平抛出,不计空气阻力, (g=10m/s2)。求: (1)小球在空中飞行的时间;(2)小球落地点离抛出点的水平距离;(3)小球落地时的速度。
如图所示,电动机牵引的是一根原来静止的长L=1m,质量m=0.1kg的金属棒MN,棒电阻R=1Ω,MN架在处于磁感强度B=1T的水平匀强磁场中的竖直放置的固定框架上,磁场方向与框架平面垂直,当导体棒上升h=3.8m时获得稳定速度,其产生的焦耳热Q=2J,电动机牵引棒时,伏特表、安培表的读数分别为7V、1A,已知电动机的内阻r=1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,g取10m/s2,求: (1)金属棒所达到的稳定速度大小。 (2)金属棒从静止开始运动到速度稳定所需的时间。
如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动。求: (1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小; (2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量; (3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
如图所示,在同一水平面内两根固定的平行光滑的金属导轨M、N相距为0.4m,在导轨上放置一根阻值为0.1Ω的导体棒ab,ab与导轨垂直,且接触良好。电阻R=0.4Ω,匀强磁场的磁感应强度为0.1T,用与导轨平行的力F拉ab,使它以v=5m/s的速度匀速向右运动,若不计其他电阻,导轨足够长,求: (1)流过导体棒的电流的方向与大小 (2)导体棒ab两端的电势差为多少 (3)拉力F的大小