(9分) 如图所示电路中,电池组的电动势E = 42V,内阻r = 2Ω,定值电阻R = 20Ω,D是电动机,其线圈电阻R′ = 1Ω.电动机正常工作时,理想电压表示数为20V.求:(1)通过电动机的电流是多少? (2)电动机消耗的电功率为多少?(3)电动机输出的机械功率为多少?
山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=5m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差hl=8.8m,竖直台阶CD高度差为h2=5m,台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连.运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:(1)运动员到达C点的速度大小?(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小? (3)运动员在空中飞行的时间?
如图13所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电,B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d,两板间电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的Oˊ处,C带正电,D带负电。两半圆形金属板间的距离很近,两半圆形金属板末端的中心线正对着B板上的小孔,两半圆形金属板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向Oˊ。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔、紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电微粒(微粒的重力不计)。求:(1) 微粒穿过B板小孔时的速度为多大;(2) 为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大小应满足什么条件;(3) 在满足(2)的情况下,从释放微粒开始,经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P。
光滑水平面上放着质量m=2kg的物块B, B可视为质点。 挡板和B之间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与挡板栓接,与B不拴接),用手挡住B不动,此时弹簧弹性势能EP=49J。在挡板和B之间系一轻质细绳,细绳长度大于弹簧的自然长度,如图12所示。放手后B向右运动,绳在极短时间内被拉断,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,轨道半径 R=0.5m,B恰能到达最高点C。取g=10m/s2,求(1)绳拉断后瞬间B的速度vB的大小;(2)绳拉断过程绳对B所做的功W。
如图所示,传送带与水平地面的倾角θ为37°,AB长16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动,在传送带上A端无初速放一质量为0.5kg的物块,它与传送带间的动摩擦因数μ为0.5。求物块从A运动到B所需时间。(sin37º=0.6,cos37º=0.8,g =10m/s2
地球的同步卫星距地面高H约为地球半径R的6倍, 同步卫星正下方有一静止在地面上的物体A,则同步卫星与物体A的向心加速度之比是多少?若给物体A以适当的绕行速度,使A成为近地卫星,则同步卫星与近地卫星的向心加速度之比是多少?