在十字路口,汽车以0.5m/s2的加速度从停车线起动做匀加速直线运动时,恰有一辆自行车以5m/s的速度匀速驶过停车线与汽车同方向行驶,求:(1)什么时候它们相距最远;最大距离是多少;(2)在什么地方汽车追上自行车;追到时汽车速度是多少.
如图甲所示,两块相同的平行金属板M、N正对着放置,相距为,板M、N上的小孔s1、s2与 O三点共线,s2O=R,连线s1O垂直于板M、N。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。收集屏PQ上各点到O点的距离都为2R,两端点P、Q关于连线s1O对称,屏PQ所对的圆心角θ=120°。质量为m、电荷量为e的质子连续不断地经s1进入M、N间的电场,接着通过s2进入磁场。质子重力及质子间的相互作用均不计,质子在s1处的速度看作零。⑴若M、N间的电压UMN=+U时,求质子进入磁场时速度的大小。⑵若M、N间接入如图乙所示的随时间t变化的电压(式中,周期T已知),且在质子通过板间电场区域的极短时间内板间电场视为恒定,则质子在哪些时刻自s1处进入板间,穿出磁场后均能打到收集屏PQ上?⑶在上述⑵问的情形下,当M、N间的电压不同时,质子从s1处到打在收集屏PQ上经历的时间t会不同,求t的最大值。
如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q
质量为m="0.2" kg的小球从水平地面处以20m/s的速度竖直上抛,能上升的最大高度为16m,然后落回水平地面,与水平地面发生碰撞后再次上升,上升的高度为7 m。而后又落回水平地面…,直到最后静止在水平地面上,设小球受到的空气阻力大小恒定,g取 10 m/s2,求:(1) 小球所受空气阻力的大小 (2) 小球第一次上升时间和第一次下落时间之比 (3) 从小球刚开始上抛到第二次即将落到水平地面上之前的过程中损失的机械能
如图 12 所示,竖直平面内的 3/4 圆弧形光滑轨道半径为 R ,A 端与圆心 O 等高,AD 为水平面,B 点为光滑轨道的最高点且在O 的正上方,一个小球在 A 点正上方由静止释放,自由下落至 A 点进入圆轨道并恰好能通过 B 点(从A点进入圆轨道时无机械能损失),最后落到水平面 C 点处。求:(1) 释放点距 A 点的竖直高度 (2) 落点 C 到 A 点的水平距离
如图 11 所示,发射地球同步卫星时,可认为先将卫星发射至距地面高度为 h1 的圆形近地轨道上,在卫星经过 A点时点火(喷气发动机工作)实施变轨进入椭圆轨道,椭圆轨道的近地点为 A ,远地点为 B 。在卫星沿椭圆轨道运动到 B 点(远地点 B 在同步轨道上)时再次点火实施变轨进入同步轨道,两次点火过程都使卫星沿切向方向加速,并且点火时间很短。已知同步卫星的运动周期为 T ,地球的半径为 R ,地球表面重力加速度为 g ,求:(计算结果用题目中给出的物理量的符号来表示)(1) 卫星在近地圆形轨道上运动时的加速度大小 (2) 同步卫星轨道距地面的高度