(15分)重庆洋人街有一项惊险刺激的游戏项目高空滑索,游戏者通过绳索悬挂在滑车下,滑车跨在两根钢缆上从高处向下滑去,如图所示.若下滑过程中的某一段可看作人与滑车一起沿钢缆匀速下滑,下滑的速度为15m/s,此段钢缆的倾角为30°,人和滑车的总质量为75kg,空气阻力的大小满足f=kv2,其中v为下滑速度,k为常数,忽略滑车和钢缆间的摩擦,重力加速度取10m/s2,求:(1)钢缆对滑车的力的大小和方向(2)k的数值(3)整体所受重力的功率.
“神舟”四号飞船于2002年12月30日0时40分在酒泉发射场升空,在太空环 绕地球108圈后,按预定的程序平稳地在内蒙古中部着陆。若将飞船环绕地球的运动看作匀 速圆周运动,运动的时间为,地球表面的重力速度为,地球半径为。引力常量为。求:(1)地球的质量;(2)飞船环绕地球运动时距地面的高度。
《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏,故事也相当有趣,如图甲,为了报复偷走鸟蛋的肥猪们,鸟儿以自己的身体为武器,如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。某同学将小鸟被弹弓沿水平方向弹出的过程简化为如图乙所示,小鸟可看作质点,试求: (1)如果小鸟要落到地面的草地上,小鸟的初速度至少多大(用题中所给的符号、、、、表示)? (2)若=0.8m,=2m,=2.4m,=1m,小鸟飞出能否直接打中堡垒?请用计算结果进行说明。(取重力加速度=10m/s2)
如图所示,一对平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距=1.0 m,左端接有阻值R=1.0Ω的电阻,一质量m=0.2 kg,电阻忽略不计的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=1.0 T,棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,现用功率恒为6W的牵引力F使棒从静止开始沿导轨运动(棒MN在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触),当电阻R产生热量Q =" 5.8" J时获得稳定速度,此过程中,通过电阻R的电量q =" 2.8" C(g取10m/s2),求: (1)棒MN达到的稳定速度多大? (2)棒MN从静止开始到稳定速度的时间是多少?
如图所示为一输电系统,A地有一台升压变压器,B地有一台匝数比为10:1的降压变压器,降压变压器副线圈上的电流为100A,输出功率是12kW,A、B两地输电线的电阻是20Ω,求: (1)升压变压器输出端的电压; (2)若不用变压器,要在B地得到同样大小的电流和电功率,那么在A地要用多大的电压将电能输出? (3)两情况下输电线上损失功率之比是多少?
如图所示,导体框内有一垂直于框架平面的匀强磁场,磁感应强度B为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计,导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB以10m/s速度匀速沿着导体框移动时,试求: (1)通过R2上的电流I2多大? (2)保持棒AB匀速运动所需外力F多大?