在真空中的光滑绝缘水平面上的O点处,固定一个带正电的小球,所带电荷量为Q,直线MN通过O点,N为OM的中点,OM的距离为d.M点处固定一个带负电的小球,所带电荷量为q,质量为m,如图所示.(静电力常量为k)(1)求N点处的场强大小和方向;(2)求无初速释放M处的带电小球q时,带电小球的加速度大小;(3)若点电荷Q所形成的电场中各点的电势的表达式φ=,其中r为空间某点到点电荷Q的距离.求无初速释放带电小球q后运动到N处时的速度大小v.
在如图所示的坐标系中,一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程:第一种变化是从状态状态A到状态B,外界对该气体做功为6J;第二种变化是从状态A到状态C,该气体从外界吸收的热量为9J。图线AC的反向延长线通过坐标原点O,B、C两状态的温度相同,理想气体的分子势能为零。求: (1)从状态A到状态C的过程,该气体对外界做的功 W1和其内能的增量; (2)从状态A到状态B的过程,该气体内能的增量及其从外界吸收的热量Q2。
额定功率为80 kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量是m=2×103 kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中阻力不变.求: (1)汽车所受的阻力是多大? (2)匀加速直线运动的时间是多长? (3) 3 s末汽车的瞬时功率是多大?
已知某星球半径为R,若宇航员随登陆舱登陆该星球后,在此星球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球,小球能上升的最大高度为H,则(不考虑该星球自转的影响)。 (1)试求此星球表面的重力加速度 (2)若在登陆前,宇宙飞船绕该星球做匀速圆周运动,运行轨道距离星球表面高度为h,求卫星的运行周期T。
如图所示是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”,电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来,当夯杆底端刚到达坑口时,两个滚轮彼此分开,将夯杆释放,夯杆在自身重力作用下,落回深坑,夯实坑底,夯杆不反弹,设夯杆与坑底的接触时间为t=1.0s,然后两个滚轮再次压紧,将夯杆提上来,如此周而复始。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4.0m/s,每个滚轮对夯杆的正压力均为F=2.0×104N,滚轮与夯杆间的动摩擦因数=0.30,夯杆质量m=1.0×103kg,坑深h=6.4m。假定在打夯的过程中坑的深度不变,g=10m/s2,求: (1)从夯杆开始向上运动到刚开始匀速运动,夯杆上升的高度H是多少? (2)每个打夯周期(从夯杆刚离开坑底到下一次夯杆刚离开坑底的时间)中,电动机对夯杆做的功W; (3)打夯周期T。
一列机车的质量是5×105kg,在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动,加速度大小为0.4m/s2。已知机车的额定功率为3000kw,当机车由静止达到最大速率30m/s时,共用时t秒。行驶过程中阻力恒定,则: (1)机车匀加速阶段的牵引力多大? (2)匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时,机车的速度多大? (3)机车由静止达到最大速度时,前进的距离是多少?(答案中可以包含字母t)