(10分)如图所示,两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上,斜面与水平面之间的夹角,轨道上端接一只阻值为R=0.4的电阻器,在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁场的磁感应强度B=0.5 T,两轨道之间的距离为L=40cm,且轨道足够长,电阻不计。现将一质量为m="3" g,有效电阻为r=1.0的金属杆ab放在轨道上,且与两轨道垂直,然后由静止释放,求:(1)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率;(2)金属杆ab达到最大速率以后,电阻器R每秒内产生的电热。
一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在最高点的水平速度大小为v。导弹在该点突然炸裂成相等的两块,其中一块的速度为零,另一块的速度为2v沿速度v的方向飞出,不计空气阻力,爆炸的时间极短,试求: (1)火药爆炸时对导弹所做功? (2)已知导弹爆炸时离水平距离的高度为h,炸裂后的两块落到地面上时相距为多远?
2003年10月15日,我国第一位航天员杨利伟乘我国自行研制的“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球飞行14圈,次日在内蒙古安全降落。这次为期21小时的太空之旅,使中国继美国、俄罗斯之后世界上第三个能独立自主进行载人航天飞行的国家。 设“神舟五号”飞船进入太空,环绕地球做匀速圆周运动,飞行14圈所需要时间21小时。已知地面的重力加速度地球的半径R=6400千米。 试求:(1)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的周期T (2)“神舟五号”飞船环绕地球飞行的最大高度?(取(298)1/3=6.7)
(本题12分)如图,氢气球下悬一吊篮,吊篮中有一人,静止于空中。气球、吊篮与人的总质量为M(不包括石块),当人将一质量为m的石块向上抛出,石块经t秒落回手中。求石块上抛过程中与人的最大距离。(空气阻力不计)
(本题12分)固定有竖直电容器极板的绝缘底座放置在光滑的水平面上,板间距为d,一根光滑的绝缘杆穿过右极板的小孔水平固定在左极板上整体质量为M,电容器充电后,一质量为m的带正电小球套在杆上以一初速度v0,向左运动,已知运动中球与左端极板的最小距离为d/2,求距离最小时球的速度及该过程中电容器移动的距离。
(本题6分)高空作业的工人体重为G=600N,系一条长为L=5m的弹性绳,若工人不慎跌落时绳的缓冲时间为t=2s,则绳的平均冲力是多大?