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)
(15分)如图所示,水平向左的匀强电场中,用长为l的绝缘轻质细绳悬挂一小球,小球质量为m,带电量为+q,将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放,小球将向左摆动,细线向左偏离竖直方向的最大角度θ=74°。 ⑴求电场强度的大小E; ⑵求小球向左摆动的过程中,对细线拉力的最大值; ⑶若从A点处释放小球时,给小球一个水平向左的初速度v0,则为保证小球在运动过程中,细线不会松弛,v0的大小应满足什么条件?
(12分)中国自行研制,具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船,目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术,其发射过程简化如下:飞船在酒泉卫星发射中心发射,由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上,A点距地面的高度为h1,飞船飞行五周后进行变轨,进入预定圆轨道,如图所示,设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t,若已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,求: ⑴地球的平均密度是多少; ⑵飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小; ⑶椭圆轨道远地点B距地面的高度。
(12分)如图所示,跳台滑雪运动中,运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出,经过t=3.0s落到斜坡上的A点,已知O点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角为θ=37°,运动员的质量为m=50kg,不计空气阻力,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求: ⑴A点与O点间的距离L; ⑵运动员离开O点时的速率v0; ⑶运动员落到A点时的速度v。
如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。(不计重力)求: (1)电子从偏转电场射出时的侧移量; (2)P点到O点的距离。 (3)电子打到屏上P点的速度
(10分)如图所示为匀强电场中的一组等势面,若A、B、C、D相邻两点间的距离都是 2㎝,P点到A点距离为1.4㎝,e= -1.6×10―19C. 求: (1)场强的大小与方向; (2)P点的电势; (3)电子在P点的电势能。