汽车以20m/s的速度匀速运动,发现前方有障碍物立即以大小为5m/s2的加速度刹车,则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移为( )
A.30m , 40m B.30m ,37.5m C.12.5m,40 m D.12.5m,37.5m
第谷、开普勒等人对行星运动的研究漫长而曲折,牛顿在他们研究的基础上,得出了科学史上最伟大的定律之一—万有引力定律,下列说法正确的是( )
A.开普勒通过研究、观测和记录发现行星绕太阳做匀速圆周运动
B.太阳与行星之间引力的规律并不适用于行星与它的卫星
C.牛顿在发现万有引力定律的过程中应用了牛顿第三定律的知识
D.库伦利用实验较为准确地测出了引力常量G的数值
电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置,在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,物理学中用电动势E来表明电源的这种特性。在电磁感应现象中,感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。产生感应电动势的那部分导体就相当于“电源”,在“电源”内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能。
(1)如图1所示,固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度为B,金属框两平行导轨间距为l。金属棒MN在外力的作用下,沿框架以速度v向右做匀速直线运动,运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e。请根据电动势定义,推导金属棒MN切割磁感线产生的感应电动势E1;
(2)英国物理学家麦克斯韦认为,变化的磁场会在空间激发感生电场,感生电场与静电场不同,如图2所示它的电场线是一系列同心圆,单个圆上的电场强度大小处处相等,我们把这样的电场称为涡旋电场。在涡旋电场中电场力做功与路径有关,正因为如此,它是一种非静电力。如图3所示在某均匀变化的磁场中,将一个半径为x的金属圆环置于半径为r的圆形磁场区域,使金属圆环与磁场边界是相同圆心的同心圆,从圆环的两端点a、b引出两根导线,与阻值为R的电阻和内阻不计的电流表串接起来,金属圆环的电阻为,圆环两端点a、b间的距离可忽略不计,除金属圆环外其他部分均在磁场外。已知电子的电荷量为e,若磁感应强度B随时间t的变化关系为B=B0+kt(k>0且为常量)。
a.若x<r,求金属圆环上a、b两点的电势差Uab;
b.若x与r大小关系未知,推导金属圆环中自由电子受到的感生电场力与x的函数关系式,并在图4中定性画出F2-x图像。
如图所示,质量M=1.0kg,长L=4.5m的木板,静止在光滑的水平面上,固定光滑的圆轨道的水平出口跟木板的上表面相平,质量m=2.0kg的滑块(可视为质点)从轨道上端静止下滑,从木板的左端冲上其表面,已知圆轨道的半径为1.8m,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.1,(g取10m/s2) 求:
(1)滑块在轨道的最低点对轨道的压力大小;
(2)通过计算说明滑块能否冲出木板;
(3)调整滑块冲上木板的初速度v0,使其刚好滑至木板的右端。将木板从中点截开,分成两块相同的木板,再让滑块以初速度v0冲上木板。问:滑块能否再次到达木板的右端?并说明理由。
如图所示,在沿水平方向的匀强电场中,有一长度l的绝缘轻绳上端固定在O点,下端系一质量m、带电量q的小球(小球的大小可以忽略)在位置B点处于静止状态,此时轻绳与竖直方向的夹角α=37º,空气阻力不计,sin37º=0.6,cos 37º =0.8,g=10m/s2。
(1)求该电场场强大小;
(2)在始终垂直于l的外力作用下将小球从B位置缓慢拉动到细绳竖直位置的A点,求外力对带电小球做的功;
(3)将小球从A点释放,小球最高能达到什么位置?说明原因。
如图所示,一质量为m=0.10kg的小物块以初速度v0从粗糙水平桌面上某处开始运动,经时间t=0.2s后以速度v=3.0m/s飞离桌面,最终落在水平地面上。物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小物块的初速度υ0的大小;
(2)小物块在空中运动过程中的动量变化量;
(3)小物块落地时的动能Ek。