静止在粗糙水平面上的物块,受方向相同但大小先后为F1、F2、F3的水平拉力作用,先做匀加速运动、再匀速运动、最后做匀减速运动到停下(F1,F2,F3分别对应上述三个过程)。已知这三个力的作用时间相等,物块与水平面间的动摩擦因数处处相同,则下列说法中正确的有
A.这三个力中,F1做功最多
B.加速运动过程中合力做的功大于减速运动过程中克服合力做的功
C.这三个力中,F2做功最多
D.在全过程中,这三个力做的总功为零
如图所示,一个上表面绝缘、质量为的不带电小车A置于光滑的水平面上,其左端放置一质量为、带电量为的空盒B,左端开口。小车上表面与水平桌面相平,桌面上水平放置着一轻质弹簧,弹簧左端固定,质量为的不带电绝缘小物块C置于桌面上O点并与弹簧的右端接触,此时弹簧处于原长,现用水平向左的推力将缓慢推至M点(弹簧仍在弹性限度内)时,推力做的功为,撤去推力后,沿桌面滑到小车上的空盒B内并与其右壁相碰,碰撞时间极短且碰后C与B粘在一起。在桌面右方区域有一方向向左的水平匀强电场,电场强度大小为,电场作用一段时间后突然消失,小车正好停止,货物刚好到达小车的最右端。已知物块C与桌面间动摩擦因数,空盒B与小车间的动摩擦因数,间距,点离桌子边沿点距离,物块、空盒体积大小不计,取。求:
(1)物块C与空盒B碰后瞬间的速度;
(2)小车的长度L;
(3)电场作用的时间。
如图所示的直角坐标系中,在,的区域有一对平行金属板M和N,其中N板位于轴上,M、N板加有如图所示电压,平行金属板右侧存在沿y轴负向与平行金属板等宽度的匀强电场,场强大小为E,在的区域存在垂直纸面的矩形有界磁场,其下边界和左边界分别与、轴重合。时刻一质量为,电量为的带电微粒沿着平金属板的轴线以初速度向右开始运动,恰从M板右边缘的P点沿轴正向进入平行金属板右侧电场,经过一段时间后以的速度经Q点进入磁场,Q点为与y轴的交点,再经磁场偏转带电微粒恰好从坐标原点沿轴负向返回电场,不计带电微粒的重力。求:
(1)平行金属板M、N间的距离及右侧电场的宽度;
(2)平行金属板上所加电压满足的条件;
(3)矩形磁场区域的最小面积。
2012年4月30日4时50分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭首次采用“一箭双星”的方式,成功发射两颗北斗导航卫星,卫星顺利进入预定转移轨道。北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统(CNSS),其空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星,如图甲所示。
为简便起见,认为其中一颗卫星轨道平面与地球赤道平面重合,绕地心做匀速圆周运动(如图乙所示),与地心的距离为地球半径R0的2倍,卫星上的太阳能收集板可以把光能转化为电能,太阳能收集板的面积为S,在阳光下照射下每单位面积提供的最大电功率为P。已知地球表面重力加速度为g,近似认为太阳光是平行光,试估算:
(1)卫星做匀速圆周运动的周期;
(2)卫星绕地球一周,太阳能收集板工作时间及太阳能收集板最多可以转化多少电能?
2010年广州亚运盛会堪称是LED绿色照明技术、节能照明产品得到全面应用的照明科技博览会。无论是海心沙、广州塔、广州中轴线城市景观照明等重点工程项目,还是亚运城、大学城等数十个场馆和设施,处处都闪耀着国产LED绿色照明、节能照明产品的光芒。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω左右,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
额定电压为3V的LED灯,正常工作时电阻大约500Ω左右
电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω)
定值电阻R2=1985Ω
滑动变阻器R1(0至20Ω)一只
电压表V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)
蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)
电键S一只
(1)不增减上述器材的情况下在下边方框中画出应采用的电路图
(2)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx ,当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为正常工作时电阻。
某同学采用如图3所示的装置进行了有关“动能定理”研究的实验。
a.按图3把实验器材安装好,不挂配重,反复移动垫木直到小车做匀速直线运动;
b.把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂质量为100g的配重,接通电源,放开小车,电火花计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点。从某点A开始,此后在纸带上每隔4个点取一个计数点,依次标为B、C、D、……;
c.测量出B、C、D、……各点与A点的距离,分别记为x1、x2、x3、……;
d.用配重受到的重力分别乘以x1、x2、x3、……,得到配重重力所做的功W1、W2、W3、……;
e.求出B、C、D、……各点的速度大小,分别记为υ1、υ2、υ3、……,再求出它们的平方υ12、υ22、υ32、……;
f.用纵坐标表示速度的平方υ2,横坐标表示配重重力所做的功W,作出υ2-W图象,并在图象中描出(Wi,υi2)坐标点,再连成图线;
(重力加速度g=9.80m/s2,以下计算保留到小数点后两位)
① 该同学得到的υ2-W图象如图4所示。通过图象可知,打A点时对应小车的速度υ0 = _________m/s;
② 小车的质量M= kg。