飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。如图所示,在真空状态下,脉冲阀P喷出微量气体,经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子,自a板小孔进入a、b间的加速电场,从b板小孔射出,沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区,到达探测器。已知a、b板间距为d,极板M、N的长度和间距均为L。不计离子重力及进入a板时的初速度。(1)当a、b间的电压为U1,在M、N间加上适当的电压U2,使离子到达探测器。求离子到达探测器的全部飞行时间。(2)为保证离子不打在极板上,试求U2与U1的关系。
(14分) 一辆汽车质量为,从静止开始起动,沿水平面前进了米后,就达到了最大行驶速度,设汽车的牵引功率保持不变,所受阻力为车重的倍.求: 汽车的牵引力功率; 汽车从静止到刚好开始匀速运动的过程中牵引力做的功.
(16分) 质量为1 kg的物体从离地面5 m高处自由下落,与地面碰撞后,上升的最大高度为3.2 m,设球与地面作用时间为0.2 s,求小球对地面的平均作用力.(g =" 10" m/s2,不计空气阻力)
(14分) 神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度h的圆形轨道,已知地球半径R,地面处的重力加速度为g.求飞船在上述圆轨道上运行的周期T.
如图所示,AB为半径R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接.小车质量M=3kg,车长L=2.06 m,车上表面距地面的高度h=0.2m.现有一质量m=1kg的滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车.已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3,当车运行了1.5 s时,车被地面装置锁定.(g=10m/s2)试求: (1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小; (2)车被锁定时,车右端距轨道B端的距离; (3)从车开始运动到被锁定的过程中,滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小; (4)滑块落地点离车左端的水平距离.
如图所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。(解题时将汽车看成质点) (1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1。 (2)求汽车刚好开过B点时的加速度a。 (3)求BC路段的长度。