设汽车启动后做匀加速直线运动,已知质量约720kg小型汽车在10s内由静止加速到60km/h。
(1)如果不计一切阻力,求在这段时间内发动机的平均输出功率为多大?
(2)汽车速度较高时,空气阻力不能忽略。将汽车简化为横截面积约1m2的长方体,已知空气密度ρ=1.3kg/m3,并以此模型估算汽车以60km/h速度匀速行驶时因克服空气阻力所增加的功率。(结果保留1位有效数字)
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质量为m的物体,在合外力F的作用下,经时间t,速度由v0变化到vt。由F=ma和联立可得:Ft=m(vt-v0) ①
①式可以看做是牛顿第二定律的另一种表达形式。
如图,把一个质量为m=0.5kg的小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为L=0.5m。现将小球拉到偏角为θ=37°的A点,不计空气阻力。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。
(1)若将小球由A点静止释放,
a.小球运动到最低位置时的速度多大?
b.小球运动到最低位置时细线受到的拉力多大?
(2)若在A点给小球沿切线方向的初速度vA,要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,求vA的最小值。
人类发射的空间探测器进入某行星的引力范围后,绕该行星做匀速圆周运动,已知该行星的半径为R,探测器运行轨道在其表面上空高为h处,运行周期为T,引力常量为G。求:
(1)该行星的质量;
(2)该行星的平均密度;
(3)设想在该行星表面发射一颗绕其环绕的卫星,则最小的发射速度为多大?
从h=20m高处以v0=10m/s的速度水平抛出一个物体,不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)物体在空中运动的时间t;
(2)物体落地点离抛出点的水平距离x;
(3)物体落地前瞬间的速度大小v。
用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。
(1)除了图中所示的器材外,下列器材哪个是完成该实验所必须的?
A.秒表 B.刻度尺 C.天平 D.游标卡尺
(2)某实验小组打出了三条纸带,发现有一条纸带上第一个和第二个打点间的距离大约是5mm,已知交流电源的频率f=50Hz,出现这种情况可能的原因是__________。
A.重锤的质量过大
B.电源电压偏大
C.打点计时器没有竖直固定
D.先释放纸带后接通打点计时器电源
(3)某同学按照正确的操作得到如图所示的纸带。其中打O点时释放重物,A、B、C为三个计数点,在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。该同学用刻度尺测量O点到A、B、C三点的距离分别为h1、h2、h3。已知打点计时器的电源频率为f,重物质量为m,当地重力加速度为g。则打下B点时重物的速度为 ,OB段动能增加量为 ,重力势能减少量为 。如果在误差允许的范围内,动能的增加量等于重力势能的减少量,即可验证机械能守恒。
(4)在实际验证的过程中,该同学发现动能的增加量略小于重力势能的减少量。导致这一问题的出现,下面分析合理的是 。
A.所用重锤的质量太大
B.重锤和纸带下落时受到了空气阻力和摩擦阻力
C.交流电的实际频率大于50Hz
D.这一误差为偶然误差,多次实验即可减小误差
如图所示,一个人把质量为m的石块,从高度为h处,以初速度v0斜向上方抛出。不计空气阻力,重力加速度为g。则人对石块做的功为________,石块落地时的动能为________。