蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目(如图)。2012年8月3日在伦敦奥运会上,我国运动员董栋勇夺金牌。假设一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。求这段时间内网对运动员的平均作用力是多大?(g取10m/s2)
如图所示,A是地球的同步卫星,另一卫星B的圆形轨道位于赤道平面内,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转角速度为ω0,地球表面的重力加速度为g,O为地球中心.
(1)求卫星B的运行周期.
(2)如卫星B绕行方向与地球自转方向相同,某时刻A、B两卫星相距最近(O、B、A在同一直线上),则至少经过多长时间,他们再一次相距最近?
2007年10月24日,中国首次月球探测工程取得圆满成功.假设探月宇航员站在月球表面一斜坡上的M点,并沿水平方向以初速度v0抛出一个质量为m的小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点N,斜面的倾角为,已知月球半径为R,月球的质量分布均匀,万有引力常量为G,求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)人造卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度.
如图所示,一个人用一根长1 m,只能承受46 N拉力的绳子,拴着一个质量为1 kg的小球,在竖直平面内做圆周运动.已知圆心O离地面h="6" m,转动中小球在最低点时绳子断了.
求:(1)绳子断时小球运动的角速度多大?
(2)绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离
如图所示,在倾角θ=30°,相距L=1m的光滑轨道上端连有一电阻R=9Ω,整个轨道处于垂直轨道方向的磁感应强度B=1T的匀强磁场中,现在轨道上由静止释放一质量m=100g,电阻r=lΩ的金属棒,当棒下滑s=5m时恰好达到最大速度,不计导轨电阻.
求:
(1)棒下滑的最大速度.
(2) 棒下滑的速度为3m/s时棒的加速度大小为多少
(3) 电阻R在这个过程中产生的热量.
如图(a)所示,螺线管横截面积为100cm2,共有5匝,每匝导线电阻为1Ω,R1。=R2=30Ω,螺线管内有向上的磁场,其变化规律由图(b)表示.问电压表和电流表的示数各是多少?并在图上标明C、D两端哪端应是正接线柱?哪端应是负接线柱?
发电机输出功率40kW,输出电压400V,用变压比(原、副线圈匝数比)为1:5的变压器升压后向远处供电,输电线的总电阻为5Ω,到达用户后再用变压器降为220 V。求:
(1)输电线上损失的电功率是多少?
(2)降压变压器的变压比是多少?
如图所示为交流发电机示意图,匝数为n=100匝的矩形线圈,边长分别为10 cm和20 cm,内阻为5 Ω,在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动,线圈和外部20 Ω的电阻R相接.求:
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值是多少
(2)从图示位置计时,感应电动势的瞬时表达式
(3)开关S合上时,电压表和电流表示数.
如图示,摩托车做腾跃特技表演,以v0=10m/s的初速度冲上顶部水平的高台,然后从高台水平飞出,若摩托车冲向高台过程中以额定功率1.8kw行驶,所经时间为16s,人和车的总质量为180kg,台高h=6m,不计空气阻力,不计摩擦产生的热量。(g取10m/s2)求:摩托车飞出的水平距离S是多少?(结果可由根式表示)
质量m=1 kg的物体,在水平拉力F的作用下(拉力F大小恒定,方向与物体初速度方向相同),沿粗糙水平面运动,经过一段位移后拉力F停止作用,物体最终停下。运动过程中物体的动能-位移图线如图所示.(g取10 m/s2)求:
(1)物体的初速度多大?
(2)物体和平面间的动摩擦因数为多大?
(3)拉力F的大小?
如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧连接并处于静止状态,弹簧处于原长;质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性碰撞. 在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出),当弹簧恢复原长时,小球B与挡板发生正碰并立刻将挡板撤走. 不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,小球B与挡板的碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变,但方向相反。在小球A向右运动过程中,求:
(1)小球B与挡板碰撞前,弹簧弹性势能最大值;
(2)小球B与挡板碰撞时,小球A、B速度分别多大?
(3)小球B与挡板碰撞后弹簧弹性势能最大值。
如图所示,静置于水平地面的三辆手推车沿一直线排列,质量均为m,人在极短的时间内给第一辆车一水平冲量使其运动,当车运动了距离L时与第二辆车相碰,两车以共同速度继续运动了距离L时与第三车相碰,三车以共同速度又运动了距离L时停止。车运动时受到的摩擦阻力恒为车所受重力的k倍,重力加速度为g,若车与车之间仅在碰撞时发生相互作用,碰撞时间很短,忽略空气阻力,求:
(1)整个过程中摩擦阻力所做的总功;
(2)人给第一辆车水平冲量的大小;
甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向行驶,速度均为6m/s. 甲的车上有质量为m=1kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球的总质量为M1=50kg,乙和他的车总质量为M2=30kg. 现为避免相撞,甲不断地将小球以相对地面16.5m/s的水平速度抛向乙,且被乙接住. 假设某一次甲将小球抛出且被乙接住后刚好可保证两车不相撞,此时:
(1)两车的速度大小各为多少?
(2)甲总共抛出了多少个小球?
一群氢原子处于量子数n=4的能级状态,氢原子的能级图如图所示,则:
(1)氢原子可能发射几种频率的光子?
(2)氢原子由量子数n=4的能级跃迁到n=2的能级时辐射光子的能量是多少电子伏?
(3)若已知钠的极限频率为6.00×1014Hz,今用一群处于n=4的激发态的氢原子发射的光谱照射钠. 试通过计算说明有几条谱线可使钠发生光电效应?(h=6.63×10-34J.s)
如图所示,一质量不计的轻质弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子A放在倾角为θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子内装一个光滑小球,盒子内腔为正方体,一直径略小于此正方形边长的金属圆球B恰好能放在盒内,已知弹簧劲度系数为k=100N/m,盒子A和金属圆球B质量均为1kg.,将A沿斜面向上提起,使弹簧从自然长度伸长10cm,从静止释放盒子A,A和B一起在斜面上做简谐振动,g取10m/s2,求:
(1)盒子A的振幅.
(2)金属圆球B的最大速度. (弹簧型变量相同时弹性势能相等)
(3)盒子运动到最高点时,盒子A对金属圆球B的作用力大小