公共汽车从车站由静止以1 m/s2的加速度匀加速开出,司机发现有乘客未上车,急忙刹车.车匀减速停下,整个过程历时5s,车前进了10m,求(1)汽车在此过程中最大速度 (2)匀加速运动的时间(3)匀减速运动的加速度
如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板左端固定一个轻弹簧。现有一质量M=3kg,长L=4m的小车AB(其中为小车的中点,部分粗糙,部分光滑)一质量为m=1kg的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以4m/s的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知车部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,小物块与车部分之间的动摩擦因数为0.3,重力加速度。求: (1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧具有的最大弹性势能; (2)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量; (3)小物块最终停在小车上的位置距端多远。
如图所示, 和为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端间接有阻值为=导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距,电阻不计。导轨所在平面区域内有竖直向上的匀强磁场。导轨上长度也为、质量、电阻=的金属棒以=速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度=。求: (1)金属棒刚滑出磁场右边界时的速度的大小; (2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量。
如图所示,是磁流体动力发电机的工作原理图.一个水平放置的上下、前后封闭的矩形塑料管,其宽度为a,高度为b,其内充满电阻率为ρ的水银,由涡轮机产生的压强差p使得这个流体具有恒定的流速v0.管道的前后两个侧面上各有长为L的由铜组成的面,实际流体的运动非常复杂,为简化起见作如下假设: a.尽管流体有粘滞性,但整个横截面上的速度均匀; b.流体的速度总是与作用在其上的合外力成正比; c.导体的电阻:R=ρl/S,其中ρ、l和S分别为导体的电阻率、长度和横截面积; d.流体不可压缩. 若由铜组成的前后两个侧面外部短路,一个竖直向上的匀强磁场只加在这两个铜面之间的区域,磁感强度为B(如图). (1)写出加磁场后,两个铜面之间区域的电阻R的表达式 (2)加磁场后,假设新的稳定速度为v,写出流体所受的磁场力F与v关系式,指出F的方向 (3)写出加磁场后流体新的稳定速度v的表达式(用v0、p、L、B、ρ表示); (4)为使速度增加到原来的值v0,涡轮机的功率必须增加,写出功率增加量的表达式(用v0、a、b、L、B和ρ表示)。
关于点电荷周围电势大小的公式为U=kQ/r,式中常量k>0,Q为点电荷所带的电量,r为电场中某点距点电荷的距离.如图所示,两个带电量均为+q的小球B、C,由一根长为L的绝缘细杆连接,并被一根轻质绝缘细线静止地悬挂在固定的小球A上,C球离地的竖直高度也为L.开始时小球A不带电,此时细线内的张力为T0;当小球A带Q1的电量时,细线内的张力减小为T1;当小球A带Q2的电量时,细线内的张力大于T0. (1)分别指出小球A带Q1、Q2的电荷时电量的正负; (2)求小球A分别带Q1、Q2的电荷时,两小球B、C整体受到小球A的库仑力F1与F2大小之比; (3)当小球A带Q3的电量时细线恰好断裂,在此瞬间B、C两带电小球的加速度大小为a,求Q3; (4)在小球A带Q3(视为已知)电量情况下,若B球最初离A球的距离为L,在细线断裂到C球着地的过程中,小球A的电场力对B、C两小球整体做功为多少?(设B、C两小球在运动过程中没有发生转动)
质量为4 kg的雪橇在倾角θ=37º的斜坡上向下滑动,所受的空气阻力与速度成正比,比例系数未知.今测得雪橇运动的v-t图象如图所示,且AB是曲线最左端那一点的切线,B点的坐标为(4,15),CD线是曲线的渐近线.试问: (1)物体开始时做什么运动?最后做什么运动? (2)当v0=5m/s和v1=10 m/s时,物体的加速度各是多少? (3)空气阻力系数k及雪橇与斜坡间的动摩擦因数各是多少?