19.(17分)如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球固定在一根直角尺的两端A、B,直角尺的顶点O处有光滑的固定转动轴。AO、BO的长分别为2L和L。开始时直角尺的AO部分处于水平位置而B在O的正下方。让该系统由静止开始自由转动,(),不计直角尺的质量,求:
已知太阳辐射的总功率,太阳到地球的距离,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化为驱动汽车运动的总效率约为13.5%。
18.(14分)为2008年奥运会提供服务的环保汽车是以蓄电池为驱动能源。某辆环保汽车总质量,当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,所受阻力为车重的0.0045倍。(g取10m/s2)
(1)求电机用于牵引汽车前进的机械功率P机;
(2)设想改用太阳能电池给该车供电,阳光垂直太阳能电池板入射,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的面积。
(2)设人跑动过程中重心离地高度H=1.0m,在(1)、(2)问的条件下,在B点人蹬地弹起瞬间,人至少再做多少功?
17.(13分)如图所示,一位质量m=65kg参加“挑战极限运动”的业余选手,要越过一宽度为s=3m的水沟,跃上高为h=1.8m的平台,采用的方法是:人手握一根长L=3.25m的轻质弹性杆一端。从A点由静止开始匀加速助跑,至B点时,杆另一端抵在O点的阻挡物上,接着杆发生形变。同时人蹬地后被弹起,到达最高点时杆处于竖直,人的重心恰位于杆的顶端,此刻人放开杆水平飞出,最终趴落到平台上,运动过程中空气阻力可忽略不计。(g取10m/s2)
(1)设人到达B点时速度vB=8m/s,人匀加速运动的加速度a=2m/s2,求助跑距离SAB。
(1)小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放后,第一次经过N点时的速度大小。
(2)小环甲在水平杆PQ上运动的总路程
16.(12分)如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向右的匀强电场,一绝缘轨道由两段直杆和一半径为R的半圆环组成,固定在纸面所在的竖直平面内。直杆MN、PQ水平且足够长,MNAP段是光滑的(其中A点是半圆环的中点),PQ段是粗糙的。现有一质量为m、带电+q的小环甲(可视为质点)套在MN杆上,它所受电场力为其重力的0.5倍.将小环甲从N点左侧8R处由静止开始释放,如图,且知小环甲与直杆PQ间的动摩擦因数为μ(μ<0.5,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等),求:
(1)在返回舱离内蒙地面1.5m时,返回舱下落速度达15m/s,为实现软着陆,此时启动5个反推力小火箭,若返回舱重8t,则每支火箭的平均推力约为多大?
(2)古代神话中有“天上一天,地上一年”之说.请问飞船在圆形轨道上运动时,地球上一昼夜,费俊龙和聂海胜他们感觉过了几昼夜(第2问保留到整数)?
15.(12分)2005年10月,我国“神舟六号”飞船绕地沿椭圆轨道运行5圈后变轨进入到距地面400公里的圆形轨道上,绕地球飞行约76圈后,顺利进入预定返回轨道。在内蒙接近地面时,返回舱点火,最后成功地实现软着陆(着地时速度为零).通过以上描述,利用你所学的知识解答以下问题(已知地球半径取6000km,地球表面重力加速度g=10m/s2,计算时取3)