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如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物...

如图所示,小球A系在细线的一端,线的另一端固定在O点,O点到水平面的距离为h。物块B质量是小球的5倍,置于粗糙的水平面上且位于O点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为μ。现拉动小球使线水平伸直,小球由静止开始释放,运动到最低点时与物块发生正碰(碰撞时间极短),反弹后上升至最高点时到水平面的距离为。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为g,求物块在水平面上滑行的时间t

 

【解析】本题考查机械能守恒定律的应用,动量定理的应用,当系统只有重力做功,或其他力做功为零的情况下系统机械能守恒,首先要规定零势能面,找到初末位置,列式求解 设小球的质量为m,运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为υ1,取小球运动到最低点重力势能为零.根据机械能守恒定律, 有mgh=mυ12, ①(2分) 得υ1=. 设碰撞后小球反弹的速度大小为υ1′,同理有 mg=mυ1′2, ②(2分) 得υ1′=. 设碰撞后物块的速度大小为υ2,取水平向右为正方向.根据动量守恒定律, 有mυ1=- mυ1′+5mυ2, ③(2分) 得υ2=. ④(2分) 物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小 F=5μmg. ⑤(1分) 设物块在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理,有 -Ft=0 -5 mυ2, ⑥(2分) 得t=.(1分)  
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如图,水平面(纸面)内间距为l的平行金属导轨间接一电阻,质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上,t=0时,金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动,t0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。重力加速度大小为g。求

(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;

(2)电阻的阻值。

 

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如图所示,某水电站发电机的输出功率为100kW,发电机的电压为250V,通过升压变压器升高电压后向远处输电,输电线总电阻为,在用户端用降压变压器把电压降为220V,若输电线上损失的功率为5kW,不计变压器的损耗。求:

(1)输电导线上输送的电流;

(2)升压变压器的输出电压U2

(3)降压变压器的匝数比;

 

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如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO匀速转动,线圈的匝数n100,电阻r10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:

(1) 电路中电压表的示数;

(2) R上的热功率

 

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一个质量为60kg的消防员,由静止状态从1.8m高台上跳下(可以认为自由落体运动),然后他双退弯曲重心下降经过0.4 s静止在水平地面上则地面对消防员的平均作用力为____________N方向 ____________.( g10 m/s2)

 

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如图所示,甲木块的质量为m1=2kg,以v=4m/s的速度沿光滑水平地面向前运动,正前方有一静止的、质量为m2=3kg的乙木块,乙上连有一轻质弹簧。则甲木块与弹簧接触后弹簧获得的最大弹性势能为___J,乙木块受到的冲量I= ___________NS

 

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