如图所示,在虚线圆周内有一均匀的磁场,其磁感应强度B正以0.1T/s的变化率减小。在圆周内放一金属圆环 (图中实线) ,使圆环平面垂直磁场。已知此圆环半径为0.1m。(1)圆环中产生的感应电动势为多大? (2)设圆环的电阻为1Ω,则圆环中的电流为多大? (3)仍设圆环的电阻为1Ω,但在环上某处将圆环断开,并在断开形成的 两端点间接入一个4Ω的电阻,这两端点的电压为多大?
宇航员到了某星球后做了如下实验:如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥顶角2θ。当圆锥和球一起以周期T匀速转动时,球恰好对锥面无压力.已知星球的半径为R,万有引力常量为G.求:(1)线的拉力;(2)该星球表面的重力加速度;(3)该星球的第一宇宙速度;(4)该星球的密度.
如图甲所示,一固定的粗糙斜面的倾角为37°,一物块m=5kg在斜面上,若用F=50N的力沿斜面向上推物块,物块能沿斜面匀速上升,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求物块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)若将F改为水平向右推力(如图乙),则为多大时才能使物块沿斜面匀速运动。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
如图甲所示,三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上,物体A、B用一轻质弹簧连接,并用细线拴连使弹簧处于压缩状态,此时弹簧长度L=0.1m;三个物体的质量分别为mA=0.1kg、mB=0.2kg和mC=0.1kg。现将细线烧断,物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动(运动过程中物体A不会碰到物体C)。若此过程中弹簧始终在弹性限度内,并设以向右为正方向,从细线烧断后开始计时,物体A的速度‒时间图象如图18乙所示。求: (1)物体B运动速度的最大值; (2)从细线烧断到弹簧第一次伸长到L1=0.4m时,物体B运动的位移大小; (3)若在某时刻使物体C以vC=4m/s的速度向右运动,它将与正在做往复运动的物体A发生碰撞,并立即结合在一起,试求在以后的运动过程中,弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。
动车组列车(如图17所示)是由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组,它将动力装置分散安装在多节车厢上。在某次试运行中共有4节动车和4节拖车组成动车组,每节动车可以提供Pe=750kW的额定功率,每节车厢平均质量为m=20t。该次试运行开始时动车组先以恒定加速度a=0.5m/s2启动做直线运动,达到额定功率后再做变加速直线运动,总共经过550s的时间加速后,动车组便开始以最大速度vm=270km/h匀速行驶。设每节动车在行驶中的功率相同,行驶过程中每节车厢所受阻力相同且恒定。求:(1)动车组在匀加速阶段的牵引力大小;(2)动车组在整个加速过程中每节动车的平均功率;(3)动车组在整个加速过程中所通过的路程(计算结果保留两位有效数字)。
如图所示,水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接,AB段长x=10m,半圆形轨道半径R=2.5m。质量m=0.10kg的小滑块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从A点由静止开始运动,经B点时撤去力F,小滑块进入半圆形轨道,沿轨道运动到最高点C,从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2。 (1)若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点。求: ①滑块通过C点时的速度大小; ②滑块刚进入半圆形轨道时,在B点对轨道压力的大小; (2)如果要使小滑块能够通过C点,求水平恒力F应满足的条件。