某同学沿周长为 400 m 的田径场跑道跑了3 周.该同学的 ( )
A.路程为 400 m,位移为0 B.路程为 400 m,位移为 400 m
C.路程为 l200 m,位移为0 D.路程为 l200 m,位移为 l 200 m
在研究下列问题时,能够把研究对象看作质点的是( )
A.研究火车在平直轨道上运行时车轮的转动
B.研究神舟七号载人飞船绕地球运行的周期
C.研究某杂技演员所做的空翻动作
D.研究某乒乓球运动员打出的弧圈球
(16分)如图所示,矩形区域 MNPQ 内有水平向右的匀强电场,虚线框外为真空区域;半径为 R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管 ADB 固定在竖直平面内,直径 AB 垂直于水平虚线 MN,圆心 O 恰在 MN 的中点,半圆管的一半处于电场中。
一质量为 m,可视为质点的带正电小球从半圆管的 A 点由静止开始滑入管内,小球从B 点穿出后,能够通过 B 点正下方的 C 点。重力加速度为 g,小球在 C 点处的加速度大小为5g/3。求:
(1)小球所受电场力的大小;
(2)小球在 B 点时,对半圆轨道的压力大小;
(3)虚线框 MNPQ 的宽度和高度满足的条件。
(15分)如图是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M为半径R=1m、固定于竖直平面内的1/4弧轨道,轨道上端切线水平,N为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径m的1/4弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点,M的下端相切处置放竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量均为m=0.01kg的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点,水平飞出后落到N的某一点上,取g=10m/s2,
求:
(1)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能Ep;
(2)钢珠从M圆弧轨道最高点飞出至落到圆弧N上所用的时间;
(3)钢珠落到圆弧N上时的动能。
(15分)一台直流电动机线圈电阻r =1Ω,与一阻值R=10Ω的电阻串联,当所加电压U=150V,电动机正常工作时理想电压表示数为100V,求:
(1)通过电动机的电流;
(2)电动机消耗的电功率;
(3)电动机输出的机械功率。
如图甲所示,用包有白纸的总质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物;蘸有颜料的毛笔固定在电动机的飞轮上并随之匀速转动,以替代打点计时器。烧断悬挂圆柱棒的线后,圆柱棒竖直自由下落,毛笔就在圆柱棒面的纸上画出记号,如图乙所示。设毛笔接触棒时不影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为26.0 mm、50.0 mm、74.0mm、98.0 mm、122.0 mm、146.0 mm,由此可验证机械能守恒定律。已知电动机铭牌上标有“1200 r/min”字样。
根据以上内容回答下列问题。
(1)毛笔画相邻两条线的时间间隔T=________s,乙图中圆柱棒的________端是悬挂端。(填“左”或“右”)
(2)根据图乙所给的数据可知,在毛笔画下记号“3”到画下记号“6”的这段时间内,棒的动能的增加量为________J,重力势能的减少量为________J。(g=,结果均保留三位有效数字)