物理学习资料43-20110830

1汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速运动,则t秒后其位移为(     )
解析:汽车初速度为v,以加速度a作匀减速运动。速度减到零后停止运动,设其运动的时间t,= 。当t≤t,时,汽车的位移为s= ;如果t>t,,汽车在t,时已停止运动,其位移只能用公式v2=2as计算,s= 答案:D

2(03全国卷)(20分)曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图9为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点、与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图2所示。

当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动。设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm以(见图10)。

现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)
 
参考解答:
当自行车车轮转动时,通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动,线框中产生一正弦交流电动势,其最大值;式中ω0为线框转动的角速度,即摩擦小轮转动的角速度。发电机两端电压的有效值设自行车车轮转动的角速度为ω1,由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动,有小齿轮转动的角速度与自行车轮转动的角速度相同,也为ω1。设大齿轮转动的角速度为ω,有以上各式解得代人数据得
    ω=3.2rad/s

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