如图所示,光滑轨道的DP段为水平轨道,PQ段为半径是R的竖直半圆轨道,半圆轨道的下端与水平的轨道的右端相切于P点.一轻质弹簧两端分别固定质量为2m的小球A和质量为m的小球B,质量为m小球C靠在B球的右侧.现用外力作用在A和C上,弹簧被压缩(弹簧仍在弹性限度内).这时三个小球均静止于距离P端足够远的水平轨道上.若撤去外力,C球恰好可运动到轨道的最高点Q.已知重力加速度为g.求撤去外力前的瞬间,弹簧的弹性势能E是多少?
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如图所示,一质量为m=30kg的弹性小球A(可视作质点),在左侧平台上滑行一段距离后平抛,恰能无碰撞地沿圆弧切线从M点进入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,M、N为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=1060,平台与MN连线的高度差为h=0.8m.(计算中取g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6)求:
(1) 球A平抛的初速度;
(2) 球A运动到圆弧轨道最低点时,恰好与停在那里的与A完全相同的小球B发生弹性碰撞,求碰撞发生后A、B小球对轨道最低点的压力各为多大。
将质量m带电量为+q的小滑块放在倾角为θ的固定绝缘斜面上,小滑块可沿斜面匀速下滑。现将小滑块放在斜面底端,为使之沿斜面匀速上滑,可施加一沿斜面的匀强电场,求该匀强电场场强的大小和方向。
李明发现在居民区的楼顶上装有大量的太阳能热水器,想测试一下太阳能热水器对太阳能的利用率,设计了一个方案,具体如下:
(1)查阅资料:太阳垂直照射地区地球表面每平方米面积上每秒获得的太阳能。
(2)他从说明书获得如下数据:,热水器的规格:1795(长)1688(宽)mm;热水器采光(集热)面积:2.5m2;储热水器能容纳168kg水。
(3)在春分到秋分之间的某一天晴朗的无云或少云的天气,中午11点到下午2点之间进行测量,观察太阳光,中午前后太阳光应能几乎直射太阳能热水器的迎光面,放满水,测出初始水温,以后每15分钟测一次水温,并记录到下表,测量共3小时,13个小组。
据记录绘制温度—时间图线,计算3小时内照射到太阳能热水器的太阳能E,水吸收的太阳能Q,计算太阳能热水器对太阳能的利用率。
请你按照李明的计划作出温度—时间图线,并计算太阳能利用率,并分析
为何远小于100%。
如图9所示中滑块和小球的质量均为m,滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连,轻绳长为l。开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止。现将小球由静止释放,当小球到达最低点时,测得滑块对导轨的压力为3mg。求小球从释放到第一次到达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小。
有一个固定竖直放置的圆形轨道,半径为R,由左右两部分组成。如图8所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的.现在最低点A给一个质量为m的小球一个水平向右的初速度,使小球沿轨道恰好运动到最高点B,小球在B点又能沿BFA轨道回到点A,到达A点时对轨道的压力为4mg.
在求小球在A点的速度V0时,甲同学的解法是:由于小球恰好到达B点,故在B点小球的速度为零,,所以:
在求小球由BFA回到A点的速度时,乙同学的解法是:由于回到A点时对轨道的压力为4mg故:,所以:
你同意甲、乙两位同学的解法吗?如果同意请说明理由;若不同意,请指出他们的错误之处,并求出结果.根据题中所描绘的物理过程,求小球由B经F回到A的过程中克服摩擦力所做的功.