科研人员乘气球进行科学考察。气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住。堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了 12m,为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物,此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了 3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求抛掉的压舱物的质量。
(12分)木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24,木板右端放着质量mB为1.0 kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态.木板突然受到水平向右的12 N·s的瞬时冲量I作用开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能EKA为8.0 J,小物块的动能EKB为0.50 J,重力加速度取10 m/s2,求:(1)瞬时冲量作用结束时木板的速度v0;(2)木板的长度L.
一炮弹质量为m,相对水平方向以一定的倾角θ斜向上发射,发射速度为v,炮弹在最高点爆炸成两块,其中一块沿原轨道返回,质量为,求:(1)另一块爆炸后瞬时的速度大小;(2)爆炸过程系统增加的机械能。
如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0 kg的带有圆弧轨道的小车,车的上表面是一段长L=1.0m的粗糙水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的光滑圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.车右端固定一个尺寸可以忽略、处于锁定状态的压缩弹簧,一质量m=1.0 kg的小物块紧靠弹簧放置,小物块与水平轨道间的动摩擦因数= 0.50.整个装置处于静止状态, 现将弹簧解除锁定,小物块被弹出,恰能到达圆弧轨道的最高点A.取g =10m/s2 ,求:(1)解除锁定前弹簧的弹性势能;(2)小物块第二次经过点时的速度大小;(3)小物块与车最终相对静止时,它距点的距离.
如图所示,两根相距L=1.0m的光滑平行金属导轨水平固定放置,导轨距水平地面H=0.8m,导轨的左端通过电键连接一电动势E=4.0V、内阻r=1.0Ω的电源,在距导轨上横跨一质量为m=0.5kg、有效电阻为R=1.0Ω的金属棒,整个装置处在磁感应强度为B=0.5T方向竖直向上的匀强磁场中。将电键接通后,金属棒在磁场力的作用下沿导轨向右滑动,最终滑离导轨.求:(1)金属棒在滑动过程中的最大加速度及离开导轨后有可能达到的最大水平射程;(2)若金属棒离开导轨后的实际水平射程仅为0.8m,则从闭合电键到金属棒离开导轨在金属棒上产生的焦耳热为多少?
(14分)如图所示,电荷量均为q,质量分别为m和2m的小球A和B,中间有细线相连。在电场中以v0匀速上升。某时刻细线断开,求:(1)电场强度的大小;(2)当B球速度为零时,小球A的速度大小;(3)自绳子断开到B球速度为零的过程中,两球机械能的增量。