一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为
。求出射角q。
如图,在竖直向上的匀强磁场中,有两根水平放置的相距为L=0.5m的光滑平行导轨,其左端接一电阻为
,将一金属棒垂直导轨放置,用一水平轻绳跨过定滑轮将金属棒与一重物相连接。若重物从距地面h=2m处由静止开始下落,假设在重物落地前,金属棒与重物均已做匀速直线运动。已知:磁感应强度为B=2T,导体棒和重物的质量均为m=0.4kg,不计导轨和导体棒的电阻,不计滑轮的质量和摩擦,重物与地面碰后不反弹,导体棒始终未脱离磁场和导轨g=10m/s2。求:在金属棒开始水平向右运动到静止的过程中
(1)导体棒运动的最大速度;
(2)电阻R上产生的焦耳热;
(3)通过电阻R的总电量。
表演“顶杆”杂技时,一个人站在地上(称为“底人”)户上扛一长L=6m,质量m1=15kg的竹竿,一质量m2=45kg的演员(可当质点处理)在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑,下滑时加速度大小相等,下滑的总时间为t=3s,演员恰从杆顶滑至杆底部。求:
(1)演员下滑过程中的最大速度?
(2)演员在减速下滑过程中竹竿对“底”人的压力?
如图所示,光滑弧形轨道下端与水平传送带吻接,轨道上的A点到传送带的竖直距离及传送带到地面的距离均为h=5m,把一物体自A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数。先让传送带不转动,物体滑上传送带后,从右端B水平飞离,落在地面上的P点,B、P间的水平距离OP为x=2m;然后让传送带顺时针方向转动,速度大小为v=5m/s。g=10m/s2。求:
(1)传送带转动时,物体落到何处?
(2)先后两种情况下,传送带对物体所做功之比.
(3)两种情况下,物体运动所用时间之差.
如图所示,在光滑水平桌面上放有长木板C,在C上表面的左端和距左端x处各放有小物块A和B,A、B的体积大小可忽略不计,A、B与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C的质量均为m,开始时,B、C静止,A以某一初速度v0向右做匀减速运动,设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求:
(1)物体A运动过程中,判断:物块B与长木板C之间是否发生相对滑动,并说明理由。
(2)物体A运动过程中,物块B受到的摩擦力.
(3)要使物块A、B相碰,物块A的初速度v0应满足什么条件?
如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点,A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处,但不挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑,小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连,此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连.(整个过程,弹簧没有超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度为g
⑴试求弹簧获得的最大弹性势能;
⑵求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;
⑶若R>>h,每次从小球接触物块至物块撞击L形挡板历时均为Δt,求小球由D点出发经多长时间第三次通过B点.