水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ,它们之间的宽度为L,M和P之间接入电动势为E的电源(不计内阻)。现垂直于导轨搁一根质量为m,电阻为R的金属棒ab,并加一个范围较大的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向与水平面夹角为θ且指向右斜上方,如图所示,问:(1)当ab棒静止时,受到的支持力和摩擦力各为多少?(2)若B的大小和方向均能改变,则要使ab棒所受支持力为零, B的大小至少为多少?此时B的方向如何?
额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2×103kg。如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2。运动过程中阻力不变,求:(1)汽车所受的恒定阻力;(2)3s末汽车的瞬时功率;(3)汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功。
一质量为1kg的小球,从半径为1m的1/4光滑圆弧轨道上端A点由静止开始滚下,再从轨道末端B点水平抛出,落在地面C点。B点距地面高度为1.8m。重力加速度g取10m/s2。求:(1)小球离开B点时的初速度v0;(2)B、C两点的水平距离x;(3)小球即将与地面接触时,重力的瞬时功率P.
如图所示,许多工厂的流水线上安装有传送带用于传送工件,以提高工作效率。传送带以恒定的速率v =" 2" m/s运送质量为m = 0.5kg的工件,工件从A位置放到传送带上,它的初速度忽略不计。工件与传送带之间的动摩擦因数=/2,传送带与水平方向夹角是θ= 30o,传送带A、B间长度是l = 16m;每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即放到传送带上,取g = 10m/s2,求:⑴工件放到传送带后经多长时间停止相对滑动;⑵在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离;⑶在传送带上摩擦力对每个工件做的功;⑷每个工件与传送带之间由于摩擦产生的内能;⑸传送带满载工件比空载时增加多少功率?
我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员,于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空,并按预定轨道环绕地球飞行76圈后,于10月17日4时32分安全返回落在内蒙古的主着陆场。⑴设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。⑵已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中,万有引力做功为W=,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上,火箭至少要对飞船做多少功?(为简化计算,不考虑地球自转对发射的影响)
风洞实验室是飞机等飞行器设计的重要设施。一模型飞机处于水平风向风洞实验室中获得向上的举力可简单表示为F=kSv2,式中S为机翼的面积,v为风的水平速度,k为比例系数。一个质量为m、机翼面积为S0的模型飞机置于风洞中,当风速度为20m/s时,模型飞机受到的向上举力恰好等于重力。现有一实际运行飞机,制作材料与模型机完全相同,大小按模型机形状按比例放大16倍,当此实际飞机以4m/s2的加速度由静止开始加速运动时,飞机在跑道上加速滑行多远才能起飞?