10.如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood 1746-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.
(1)实验时,该同学进行了如下步骤:
①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态.测量出挡光片中心(填“A的上表面”、“A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.
②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为△t.
③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证守恒定律.
(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为mgh=$\frac{1}{2}$(2M+m)($\frac{d}{△t}$)2(已知重力加速度为g).
(3)引起该实验系统误差的原因有定滑轮有质量;绳子有质量;滑轮和绳子间有摩擦;物体受空气阻力(写一条即可).
(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?
请你帮该同学解决,
①写出a与m之间的关系式:a=$\frac{mg}{2M+m}$(还要用到M和g)
②a的值会趋于g.
3.电磁弹射器是航空母舰上的一种舰载机起飞装置,已由美国福特号航母首先装备,我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器.电磁弹射系统包括电源、强迫储能装置、导轨和脉冲发生器等等.其工作原理可简化为如图所示;上下共4根导轨,飞机前轮下有一牵引杆,与飞机前轮连为一体,可收缩并放置在飞机的腹腔内.起飞前牵引杆伸出至上下导轨之间,强迫储能装置提供瞬发能量,强大的电流从导轨流经牵引杆,牵引杆在强大的安培力作用下推动飞机运行到高速.现有一弹射器弹射某飞机,设飞机质量m=2×104kg,起飞速度为v=60m/s,起飞过程所受到阻力恒为机重的0.2倍,在没有电磁弹射器的情况下,飞机从静止开始匀加速起飞,起飞距离为l=200m,在电磁弹射器与飞机的发动机(设飞机牵引力不变)同时工作的情况下,匀加速起飞距离减为50m,假设弹射过程强迫储能装置的能量全部转为飞机的动能.取g=10m/s2.求:
(1)请判断图中弹射器工作时磁场的方向;
(2)请计算该弹射器强迫储能装置贮存的能量;
(3)若假设强迫储能装置释放电能时的平均放电电压为U=1000V,飞机牵引杆的宽度d=2.5m,请计算强迫储能装置放电时的电流以及加速飞机所需的磁感应强度B的大小;
(4)实际中强迫储能装置的放电电压和功率均为可控,说出两条航母上安装电磁弹射的优点.
 0  133084  133092  133098  133102  133108  133110  133114  133120  133122  133128  133134  133138  133140  133144  133150  133152  133158  133162  133164  133168  133170  133174  133176  133178  133179  133180  133182  133183  133184  133186  133188  133192  133194  133198  133200  133204  133210  133212  133218  133222  133224  133228  133234  133240  133242  133248  133252  133254  133260  133264  133270  133278  176998 

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