如图所示,电源电动势E=30 V,内阻r=1Ω ,电灯上标有“6 V,12W”字样,直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光,求:(1)电动机输出的机械功率;(2)电源的效率.
拥堵已成为现代都市一大通病,发展“空中轨道列车”(简称空轨)是缓解交通压力重要举措。如图所示,它是一种悬挂式单轨交通系统,不仅施工简单、快捷,造价也仅为地铁造价的六分之一左右,下表是有关空轨列车的部分参数。假如多辆空轨列车在同一轨道上同向行驶,为了安全,前后车之间应保持必要的距离,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,求空轨列车的安全车距应至少设定为多少?(g=10m/s2)
如图所示,一轻质弹簧下端固定在水平地面上,上端与物体A连接,物体A又与一跨过定滑轮的轻绳相连,绳另一端悬挂着物体B和C,A,B,C均处于静止状态,现剪断B和C之间的绳子,则A和B将做简谐运动,已知物体A质量为3m,B和C质量均为2m,弹簧的劲度系数为k,试求:(1)剪断B和C间绳子之前,A,B,C均处于静止状态时,弹簧的开变量;(2)物体A振动过程中的最大速度vm及此时弹簧的形变量;(3)振动过程中,绳对物体B的最大拉力和最小拉力。
如图所示,空间存在着方向竖直向上的匀强电场和方向垂直于纸面向内,磁感应强度大小为B的匀强磁场,带电量为+q、质量为m的小球Q静置在光滑绝缘的水平高台边缘,另一质量为m不带电的绝缘小球P以水平初速度v0向Q运动,小球P、Q正碰过程中没有机械能损失且电荷量不发生转移,已知匀强电场的电场强度E=,水平台面距离地面高度,重力加速度为g,不计空气阻力。(1)求P、Q两球首次发生弹性碰撞后,小球Q的速度大小;(2)P、Q两球首次发生弹性碰撞后,经多少时间小球P落地,落地点与平台边缘间的水平距离多大?(3)若撤去匀强电场,并将小球Q重新放在平台边缘,小球P仍以水平初速度向Q运动,小球Q的运动轨迹如图所示,已知Q球在最高点和最低点所受全力的大小相等,求小球Q在运动过程中的最大速度和第一次下降的最大距离H。
如图所示,P是一颗地球同步卫星,已知球半径为R,地球表面处的重力加速度为R,地球自转周期为T。(1)设地球同步卫星对地球的张为2θ,求同步卫星的轨道半径r和sinθ的值。(2)要使一颗地球同步卫星能覆盖赤道上,A,B之间的区域,∠AOB=,则卫星可定位在轨道某段圆弧上,求该段圆弧的长度l(用r和θ表示)
如图所示,一小车置于光滑水平面上,轻质弹簧右端固定,左端栓连物块b,小车质量M=3kg,AO部分粗糙且长L=2m,动摩擦因数=0.3,OB部分光滑。另一小物块a.放在车的最左端,和车一起以Vo=4m/s的速度向右匀速运动,车撞到固定挡板后瞬间速度变为零,但不与挡板粘连。已知车OB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。a、b两物块视为质点质量均为m=lkg,碰撞时间极短且不粘连,碰后一起向右运动。(取g="10" m/s2)求:(1)物块a与b碰后的速度大小;(2)当物块a相对小车静止时小车右端B到挡板的距离;(3)当物块a相对小车静止时在小车上的位置到O点的距离。