(12分)在一次低空跳伞训练中,当直升机悬停在离地面224 m高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12.5 m/s2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s,求:(取g=10 m/s2)(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)伞兵在空中的最短时间为多少?
如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图,一个半径r =0.10m、匝数n=20的线圈套在永久磁铁槽中,磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布(其右视图如图乙所示).在线圈所在位置磁感应强度B的大小均为B=0.20T,线圈的电阻为R1=0.50Ω,它的引出线接有R2=9.5Ω的小电珠L,外力推动线圈框架的P端,使线圈沿轴线做往复运动,便有电流通过电珠。当线圈向右的位移x随时间t变化的规律如图丙所示时(x取向右为正,忽略左右往复运动的转换时间)。求:(1)线圈运动时产生的感应电动势E的大小;(2)线圈运动时产生的感应电流I的大小,并在图丁中画出感应电流随时间变化的图象,至少画出0~0.4s的图象(在图甲中取电流由C向上通过电珠L到D为正);(3)每一次推动线圈运动过程中作用力F的大小;(4)该发电机的输出功率P.
如图所示,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一个质量为m的静止的木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得向右的初速度,当它经过B点进入半圆形导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道最高点C,试求:(1)木块到达B处时的速度大小;(2)木块释放前,弹簧所具有的弹性势能;(3)木块从B到C过程中克服摩擦力所做的功。
把质量为0.5Kg的石块从某高处以30o角斜向上方抛出,初速度是Vo=5m/s,落地速度为V1=15m/s(不计空气阻力)(1)抛出时,人对石块做了多少功?(2)抛出点的高度h为多大?
一颗质量为m的人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,卫星到地心的距离为r,已知引力常量G、地球质量M和地球半径R,求:(1)地球对卫星的万有引力的大小;(2)卫星的速度大小;(3)地球表面重力加速度(不考虑地球自转)。
一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kw,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶。试求:(1)汽车的最大行驶速度; (2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度;(3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率;(4)当汽车的速度为32m/s时的加速度。