摩天大楼中,直通高层的客运电梯简化模型如图a所示,电梯总质量m=2.0103kg。在t=0时,电梯由静止开始上升,其加速度随时间变化的a – t图像如图b所示。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。
(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)类比是一种常用的研究方法。对比加速度和速度的定义,参考由v – t图像求位移的方法,求电梯在第1s内的速度改变量v1和上升过程中的最大速度vmax;
(3)求电梯在1 ~ 10s时间内上升的高度h与机械能的变化量ΔE。
如图,置于同一水平面上两金属导轨相互平行,相距l=0.6m,导轨左右两端分别与规格为“3V,3W”的灯L1和“6V,6W”的灯L2相连,电阻r=1Ω的导体棒ab置于导轨上且与导轨垂直,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直穿过导轨平面。当导体棒在外力作用下沿导轨向右匀速运动时,灯L1恰好正常发光。导轨电阻忽略不计。求:
(1)灯L2的实际功率P2;
(2)导体棒ab的速度大小v;
(3)导体棒ab所受安培力的功率P安。
在“用DIS研究加速度和力的关系”实验中:
(1)甲同学采用位移传感器测量加速度,实验装置如图a所示。位移传感器测得小车的v-t图像后,分别得到t1和t2时刻的速度v1和v2,则小车的加速度a=___________。
(2)乙同学采用光电门测量加速度,实验装置如图b。将小车放置在轨道上,使挡光片的前端位于A点处,由静止开始释放小车,测出小车上挡光片通过光电门的时间Δt,测出A到B的距离L和挡光片的宽度d。
①根据上述物理量,小车的加速度a=__________;
②在该实验中,下列操作步骤中必须做到的是(______)
A.要用天平称量小车质量 B.钩码的质量应该远小于小车质量
C.每次测量均要改变小车的质量 D.不论轨道光滑与否,轨道一定要保持水平
(3)光电门常被用来测量物体运动的瞬时速度,请分析这种测量方法中误差产生的主要来源_________?得到的速度测量值和真实值相比是偏大还是偏小_________?
一辆汽车的质量为1.3吨。当轮胎“充满”气时,每个轮胎与地面的接触面积为130cm2,胎内气体体积为20L,压强为__________Pa。当轮胎充气“不足”而轮毂盖边缘着地时,胎内仍有15L压强为1atm的空气。用一电动充气机以每分钟50L的速度将压强为1atm的空气压入轮胎,假设在此过程中气体温度保持不变,则充满四个轮胎约需要_________分钟。(重力加速度g取10m/s2,1atm约为105Pa)
电场中有A、B、C三点,一电量为+q、质量为m的带电粒子仅受电场力作用,从A点开始以初速v0做直线运动,其v-t图像如图。粒子在t0时刻运动到B点,3t0时刻运动到C点。由图可推断,A、B、C三点中,_____点的电场强度最大,粒子经过_____点时具有的电势能最大;A、B两点的电势差UAB=_________。
图为飞机降落时采用无线电波信号进行导航的原理示意图。两天线对称地固定于飞机跑道两侧,发射出的两束无线电波振动情况完全相同。若飞机降落过程中接收到的信号始终保持最强,则表明飞机已对准跑道。该导航原理利用了波的______的特性;请解释这一导航原理________________________________________________。