质量为5´103 kg的汽车从静止开始匀加速运动,经过在t=2s速度v=10m/s,随后以P=6´104 W的额定功率沿平直公路继续前进,又经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5´103N。求: (1)汽车的最大速度vm; (2)汽车在20m/s时的加速度? (3)汽车从静止到最大速度时经过的路程s。
如图所示,MN为绝缘板,CD为板上两个小孔, AO为CD的中垂线,在MN的下方有匀强磁场,方向垂直纸面向外(图中未画出),质量为电荷量为的粒子(不计重力)以某一速度从A点平行于MN的方向进入静电分析器,静电分析器内有均匀辐向分布的电场(电场方向指向O点),已知图中虚线圆弧的半径为R,其所在处场强大小为E,若离子恰好沿图中虚线做圆周运动后从小孔C垂直于MN进入下方磁场。(1)求粒子运动的速度大小;(2)粒子在MN下方的磁场中运动,于 MN板O点发生一次碰撞,碰后以原速率反弹,且碰撞时无电荷的转移,之后恰好从小孔D进入MN上方第二象限内的匀强磁场,从A点射出磁场,求MN上下两区域磁场的磁感应强度大小之比为多少?(3)粒子从A点出发后,第一次回到A点所经过的总时间为多少?
出现霾时空气则相对干燥,空气相对湿度通常在60%以下,其形成原因是由于大量极细微的沙尘粒、烟粒、盐粒等均匀地浮游在空中,使有效水平能见度小于10km的空气混蚀的现象.而沙尘暴天气是风把一些沙尘颗粒扬起来,与“霾”不同的是颗粒要大得多且必须有比较大的风.(1)假定某高速路段上由于严重雾霾的影响,其最大可见距离小于77m.而小车以108km/h运动时,把刹车用力踩下,还需前行50m才能完全停下(不管小车速度多大,踩下刹车后我们都近似认为小车做相同的减速运动),而司机发现情况到踩下刹车的反应时间约为0.5s.那么小车在该路段上允许的最大速度多大?(2)对沙尘暴天气,现把沙尘上扬后的情况简化为如下情况:v为竖直向上的风速,沙尘颗粒被扬起后悬浮在空气中不动,这时风对沙尘的作用力相当于空气不动而沙尘以速度v竖直向下运动时所受的阻力,此阻力可用下式表达,Ff=αρ0Av2,其中α为一系数,A为沙尘颗粒的截面积,ρ0为地球表面地面的空气密度.若沙尘颗粒的密度为ρ,沙尘颗粒为球形,半径为r,试计算在地面附近,上述v的最小值vmin.
为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度v0=4.0m/s从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50.(g=10m/s2、sin37°= 0.60、cos37° =0.80)⑴求小物块到达A点时速度。⑵要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?⑶为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
如图甲所示,建立Oxy坐标系,两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称,极板长度和板间距均为l,第一四象限有磁场,方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极边缘的影响)。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时,刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、、t0、B为已知量。(不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况)(1)求电压U0的大小。(2)求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。(3)带电粒子在磁场中的运动时间。
如图所示,两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角,导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,导轨下端连接阻值为R的电阻。现让一质量为m,电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑,ab下滑距离s后开始匀速运动,重力加速度为g。求:(1)ab棒匀速下滑时速度v的大小;(2)ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中,ab棒上产生的热量。