一轻质弹簧竖直固定在地面上,上面连接一个质量为m1=1kg的物体,平衡时物体离地面0.9m,弹簧所具有的弹性势能为0.5J。现在在距物体m1正上方高为0.3m处有一个质量为m2=1kg的物体自由下落后与弹簧上物体m1碰撞立即合为一体,一起向下压缩弹簧。当弹簧压缩量最大时,弹簧长为0.6m。求(g取10m/s2):①碰撞结束瞬间两物体的动能之和是多少?②弹簧长为0.6m时弹簧的弹性势能大小?
如图所示,abcd为交流发电机的矩形线圈,其面积为S,匝数为n,线圈电阻为r,外电阻为R。线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO’匀速转动,角速度为。若图中的电压表、电流表均为理想交流电表,求: (1)此交流发电机产生感应电动势的最大值; (2)若从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式; (3)交流电压表和交流电流表的示数;
(10分)有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.09Wb。 (1)求线圈中的感应电动势? (2)如果线圈内的电阻是10Ω,把它跟一个电阻为990Ω的电热器连在一起组成闭合电路时,10min内通过电热器的电流产生的热量是多大?
(18分)如图所示,BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管,O为细圆管的圆心,在圆管的末端C连接倾斜角为450、的足够长粗糙斜面,一质量为m=0.5kg的小球从O点正上方某处A点以V0水平抛出,恰好能垂直OB从B点进入细圆管,小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5N的作用,当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失,能平滑的冲上粗糙斜面。(g=10m/s2)求: (1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少? (2)小球在圆管中运动对圆管的压力是多少? (3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少?
(12分)用细线系一小球在竖直平面内做圆周运动,已知小球在最高点的速度是4m/s,最低点的速度是6m/s,线长为0.5m,又知小球通过圆周最低点和最高点时,绳上张力之差为30N,试求:小球的质量。(取g = 10m/s2)
(12分)小船在200m宽的河中横渡,水流速度是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,试求: ⑴ 当小船的船头始终正对河岸时,它将在何时、何处到达对岸? ⑵ 要使小船到达正对岸,应如何航行?用时多少?