如图所示,长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点,下端连接一小球,小球与地面间的距离可以忽略(但小球不受地面支持力)且处于静止状态.在最低点给小球一沿水平方向的初速度,此时绳子恰好没断,小球在竖直平面内做圆周运动。假设小球到达最高点时由于绳子碰到正下方P处的钉子恰好断裂,最后小球落在距初始位置水平距离为4R的地面上,重力加速度为g.试求: (1)绳突然断开时小球的速度v; (2)竖直方向上O与P的距离L.
短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了和短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是和。假定他在比赛时从发令到起跑的反应时间是,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑时最大速率的。求: (1)加速所用时间和达到的最大速率:
(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)
如图17-4-7所示,理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2,电源电压为220 V,A是额定电流为I0=1 A的保险丝,R为可调电阻,为不使原线圈中电流超过I1,R的阻值最低不小于多少欧?图17-4-7
如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是相互平行的粗糙的长直导轨,处于同一水平面内,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1kg的导体棒,从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好,图乙是棒的速度一时间图像,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图像的渐近线,小型电动机在12s末达到额定功率,P额=4.5W,此后功率保持不变,除R以外,其余部分的电阻均不计,g="10" m/s2(1)求导体棒在0—12s内的加速度大小;(2)求导体棒与导轨间的动摩擦因数及电阻R的阻值;(3)若已知0—12s内R上产生的热量为12.5J,则此过程中牵引力的冲量为多少?牵引力做的功为多少?
如图,光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距l,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间OO1O1′O′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d的 匀强磁场,磁感强度为B。一质量为m,电阻为r的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距l0。现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒,使它由静止开始运动,棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动(棒ab与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计)。求:(1)棒ab在离开磁场右边界时的速度;(2)棒ab通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能;(3)试分析讨论ab棒在磁场中可能的运动情况。
如图所示,两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上,导轨上端连接一个定值电阻。导体棒放在导轨上,与导轨垂直并良好接触。斜面上水平虚线以下区域内,存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对棒施以平行导轨斜向上的拉力,使它沿导轨匀速向上运动,此时放在导轨下端的棒恰好静止。当棒运动到磁场的上边界处时,撤去拉力,棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向选滑动,此时b棒已滑离导轨。当棒再次滑回到磁场边界处时,又恰能沿导轨匀速向下运动。已知棒、棒和定值电阻的阻值均为棒的质量为,重力加速度为,导轨电阻不计。求 (1)棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,棒中的电流强度,与定值电阻中的电流强度之比.
(2)棒质量;a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力。