在一次消防演习中,质量为60kg的消防员欲到达距离楼顶l=40m处的房间。如图所示,他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑下滑时受到的摩擦力f大小为300N, 当他滑到该房间的窗户A处时,突然停止下滑,同时用脚踢开窗户,自己反弹了一下,然后进入窗内。(取g=10m/s2),求(1)消防员沿绳子下滑时的加速度?(2)消防员从开始下滑到刚进入窗内共用了多长时间?
(10分)如图12所示,将一电动势为E=6 V、内阻r=0.5 Ω的电源,与一粗细均匀的电阻丝AB相连,电阻丝的长度为L=0.30 m,阻值为R=4 Ω,电容器的电容为C=3 μF.闭合开关S使其达到稳定状态后,将滑动触头P向右以速度v=0.6 m/s匀速滑动的过程中,电流计的读数为多少?流过电流计的电流方向如何?
(8分)利用电动机通过如图11所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6 V,电源内阻r=1 Ω,电阻R=3 Ω,重物质量m=0.10 kg,当将重物固定时,电压表的示数为5 V,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5 V,求重物匀速上升时的速度大小(不计摩擦,g取10 m/s2).
(16分)如图13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=24 V,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.若小球带电荷量为q=1×10-2C,质量为m=2×10-2kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达A板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10 m/s2)
(14分)如图12所示,电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,电阻R1=3 Ω,R2=2 Ω,R3=5 Ω,电容器的电容C1=4 μF,C2=1 μF,求C1、C2所带电荷量.
(14分)澳门半岛的葡京大酒店的葡京赌场,是世界四大赌场之一,它为政府提供了大量的财政收入.该酒店安装了一台自重200 kg的电梯,它由一台最大输出功率为15 kW的电动机带动匀速运行,从地面运动到5层(每层高4 m)用了8 s.某次向位于15层的赌场载送人时因超载而不能正常工作(设人的平均质量为50 kg,g取10 m/s2).(1)假设该电动机是在380 V电压下运转,则空载时流过电动机的电流是多少?(2)该电梯每次最多载多少人?