在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经2.5s落地.为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况.已知某队员在一次演习中的数据如图所示,求该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少?(g取10m/s2)
轻质细线吊着一质量为m=3kg,边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈总电阻为r=1Ω.在框的中间位置以下区域分布着矩形匀强磁场,如图甲所示.磁场方向垂直纸面向里,大小随时间变化如图乙所示.求: (1)请判断全过程线圈中产生的感应电流的方向? (2)线圈的电功率; (3)请通过定量计算说明绳子张力的变化情况,并判别是否存在轻质细线的拉力为0的时刻,并说明理由。
两个质量分别为M1和M2的劈A和B,高度相同,放在A和B的倾斜面都是光滑曲面,曲面下端与水平相切,如图所示。一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上,距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下,然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度
如图所示,折射率n=的半圆形玻璃砖置于光屏MN的上方,其平面AB到MN的距离为h=10cm一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O′点.现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动,经玻璃砖后射到光屏上的光点将向哪个方向移动?光点离O′点最远是多少?
如图,内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口,AB、CD段竖直,BC、DE段水平,AB=100cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱,其左端距D点10cm。在环境温度为300 K时,保持BC段水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下10 cm。已知大气压为75 cmHg且保持不变。 (1)若环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银柱刚好全部溢出; (2)若环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银柱刚好全部进入CD段。
两根固定在水平面上的光滑平行金属导轨,一端接有阻值为的电阻,一匀强磁场在如图区域中与导轨平面垂直。在导轨上垂直导轨跨放质量的金属直杆,金属杆的电阻为,金属杆与导轨接触良好,导轨足够长且电阻不计。以位置作为计时起点,开始时金属杆在垂直杆的水平恒力作用下向右匀速运动,电阻R上的电功率是。 (1)求金属杆匀速时速度大小; (2)若在时刻撤去拉力后,时刻R上的功率为时,求金属棒在时刻的加速度,以及-之间整个回路的焦耳热。