题目
题型:北京难度:来源:
(1)求发射过程中电源提供的电流强度.
(2)若电源输出的能量有4%转换为滑块的动能,则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大?
(3)若此滑块射出后随即以速度v沿水平方向击中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度为s′.设砂箱质量为M,滑块质量为m,不计砂箱与水平面之间的摩擦.求滑块对砂箱平均冲击力的表达式.
答案
v2 |
2s |
由安培力公式和牛顿第二定律,有
F=IBl=kI2l
F=ma
因此
I=
|
即发射过程中电源提供的电流强度为8.5×105A.
(2)滑块获得的动能是电源输出能量的4%,即:P△t×4%=
1 |
2 |
发射过程中电源供电时间
△t=
v |
a |
1 |
3 |
因而,所需的电源输出功率为
P=
| ||
△t×4% |
由功率P=IU,解得输出电压:
U=
P |
I |
即发射过程中电源的输出功率为1.0×109W、输出电压为1.2×103V.
(3)分别对砂箱和滑块用动能定理,有
fsM=
1 |
2 |
f"sm=
1 |
2 |
1 |
2 |
由牛顿定律f=-f"和相对运动sm=sM+s"
再由动量守恒定律
mv=(m+M)V
联立求得
fs"=
M |
m+M |
1 |
2 |
故平均冲击力
f=
M |
2(m+M) |
v2 |
s′ |
即滑块对砂箱平均冲击力为
M |
2(m+M) |
v2 |
s′ |
核心考点
试题【图是导轨式电磁炮实验装置示意图.两根平行长直金属导轨沿水平方向固定,其间安放金属滑块(即实验用弹丸).滑块可沿导轨无摩擦滑行,且始终与导轨保持良好接触.电源提供】;主要考察你对匀变速直线运动等知识点的理解。[详细]
举一反三
m2,质量为20kg.比赛时,冰壶由运动员推出后在一个非常平整的冰道上滑行,如图甲所示.冰壶在水平面上的一次滑行可简化为图乙所示的过程:运动员将静止于O点的冰壶(可视为质点)沿直线OO′以恒力F推到距O点d=4m的A点放手,此后冰壶沿AO′滑行,最后静止于C点.已知冰面与冰壶间的动摩擦因数μ=0.0125,AC=L=16m,重力加速度g=10m/s2.试求:
(1)冰壶在A点的速度的大小.
(2)运动员以恒力推冰壶的过程恒力F的大小.
(3)若运动员在冰壶行进前方的冰道上用冰刷“刷冰”,使冰转化为薄薄的一层水,从距A点x=2m远的B点开始,将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8μ,原来只能滑到C点的冰壶现在能静止于O′点,求C点与O′点之间的距离r为多少?
2 |
求:(1)A球经多长时间落地?
(2)B球落地时,A、B两球间的距离是多少?
A.1.25s | B.2.5s | C.3s | D.6s |
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