一物体从离地面180m高度处由静止开始自由下落,下落过程中所受阻力不计,已知当地重力加速度大小10m/s2,试求:(1)经过长时间物体落地;(2)物体落地时的速度大小;(3)在落地前的最后1s内下降的高度。
在某中学举办的智力竞赛中,有一个叫做“保护鸡蛋”的竞赛项目。要求制作一个装置,让鸡蛋从两层楼的高度落到地面且不被摔坏。如果没有保护,鸡蛋最多只能从0.1 m的高度落到地面而不被摔坏。有一位同学设计了如图所示的一个装置来保护鸡蛋,用A、B两块较粗糙的夹板夹住鸡蛋,A夹板和B夹板与鸡蛋之间的摩擦力均为鸡蛋重力的5倍。现将该装置从距地面4 m的高处落下,装置着地时间短且保持竖直不被弹起。g取10 m/s2,不考虑空气阻力,求:(1)如果没有保护,鸡蛋直接撞击地面而不被摔坏,其速度最大不能超过多少?(2)如果使用该装置,鸡蛋夹放的位置离装置下端距离x至少为多少?
如图所示,两平行金属板A、B长度为l,直流电源能提供的最大电压为U,位于极板左侧中央的粒子源可以沿水平方向向右连续发射质量为m、电荷量为-q、重力不计的带电粒子,射入板间的粒子速度均为。在极板右侧有一个垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,分布在环带区域中,该环带的内外圆的圆心与两板间的中心重合于O点,环带的内圆半径为R1。当变阻器滑动触头滑至b点时,带电粒子恰能从右侧极板边缘射向右侧磁场。(1)问从板间右侧射出的粒子速度的最大值是多少?(2)若粒子射出电场时,速度的反向延长线与所在直线交于点,试证明点与极板右端边缘的水平距离x=,即与O重合,所有粒子都好像从两板的中心射出一样;(3)为使粒子不从磁场右侧穿出,求环带磁场的最小宽度d。
如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯,其功率为120W。该风力发电机的线圈由风叶直接带动,其产生的电流可视为正弦交流电。已知风叶的半径为r=1m,风能的利用效率为η1=4%,风力发电机的线圈共有N=200匝,磁场的磁感应强度为B=0.1T,线圈的面积为S1=0.2m2,空气的密度为ρ=1.3kg/m3,太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw,如果光电池板垂直太阳光方向的平均受光面积为S=1m2,光能的利用效率为η2=20%,π取3,结果保留2位有效数字。(1)若某天是无风的晴天,太阳光照6小时,则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时?(2)如果在某天晚上,有8m/s的风速持续刮风6小时,则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时? (3)如果在一有风的晴天,经3小时的光照和风吹,路灯可正常工作7小时,则风速为多大?若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A,则此时风叶的转速为多少?
如图所示,在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L的细绳,绳的下端挂一个质量为m的小球,已知绳能承受的最大拉力为2mg,小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球恰好以速度v2=落到墙脚边.求 (1)绳断裂瞬间的速度v1; (2)圆柱形房屋的高度H和半径.
如图所示,物体A、B的质量分别是、,用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上,物体B左侧与竖直墙相接触.另有一个物体C以速度向左运动,与物体A相碰,碰后立即与A粘在一起不再分开,然后以的共同速度压缩弹簧,试求①物块C的质量mC②在B离开墙壁之后,弹簧的最大弹性势能