(10分)一辆车通过一根跨过定滑轮的绳PQ提升井中质量为m的物体,如图所示.绳的P端拴在车后的挂钩上,Q端拴在物体上.设绳的总长不变,绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计.开始时,车在A点,左右两侧绳都已绷紧并且是竖直的,左侧绳长为H.提升时,车加速向左运动,沿水平方向从A经过B驶向C.设A到B的距离也为H,车过B点时的速度为vB.
求在车由A移到B的过程中,绳Q端的拉力对物体做的功。
(10分)如图所示,ab、cd为两根相距2m的平行金属导轨,水平放置在竖直向下的匀强磁场中,当质量为3.6kg的金属棒MN中通以5A的电流时,棒沿导轨作匀速运动;当棒中电流增加到8A时,棒能获得2m/s2的加速度,求匀强磁场的磁感强度的大小。
(10分)如图所示,是用直流电动机提升重物的装置,重物质量m=50kg,电源电动势E=110V,内电阻r1=1Ω,电动机的内电阻r2=4Ω。阻力不计。当匀速提升重物时,电路中电流强度I=5A。取g=10m/s2,试求:
(1)电源的总功率和输出功率;
(2)重物上升的速度。
(10分)一辆汽车正在以v0=20 m/s的速度在平直路面匀速行驶,突然,司机看见车的正前方s处有一位静止站立的老人,司机立即采取制动措施。此过程汽车运动的速度随时间的变化规律如图所示,g取10m/s2,求:
(1)s至少多大时,老人是安全的;(设老人在整个过程都静止不动)
(2)汽车与地面的动摩擦因数。(刹车过程空气阻力不计)
真空中存在范围足够大、竖直方向的匀强电场,A、B为该匀强电场中的两个等势面。现有三个质量相同、带同种等量电荷的小球a、b、c,从等势面A上的某点同时以相同速率v0分别沿竖直向下、水平向右和竖直向上方向开始运动,如图所示。经过一段时间,三个小球先后通过等势面B,则下列判断正确的是
A.等势面A的电势一定高于等势面B的电势
B.a、c两小球通过等势面B时的速度相同
C.开始运动后的任一时刻,a、b两小球的动能总是相同
D.开始运动后的任一时刻,三个小球电势能总是相等
如图所示,叠放在一起的A、B两绝缘小物块放在水平向右的匀强电场中,其中B带+Q的电量,A不带电;它们一起沿绝缘水平面以某一速度匀速运动。现突然使B带电量消失,A带上+Q的电量,则A、B的运动状态可能为
A.一起匀速 B.一起加速 C.一起减速 D.A加速,B匀速