如图所示,光滑水平面上有一长木板,长木板的上表面也是水平光滑的,右端用细绳拴在墙上,左端上部固定一轻质弹簧,质量为
的铁球以某一初速度,在木板的上表面上向左匀速运动,铁球与弹簧刚接触时绳子绷紧,小球的速度仍与初速度相同,弹簧被压缩后,铁球的速度逐渐减小,当速度减小到初速度的一半时,弹簧的弹性势能为
,此时细绳恰好被拉断(不考虑这一过程中的能量损失),此后木板开始向左运动。
(1)铁球开始运动时的初速度是多少?
(2)若木板的质量为
,木板开始运动后弹簧的弹性势能最大是多少?
(3)为使木板获得的动能最大,木板的质量应为多大?
云室处在磁感应强度为B的匀强磁场中,一静止的质量为M的原于核在云室中发生一次
衰变,
粒子的质量为
,电量为q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内,现测得
粒子运动的轨道半径R,试求在衰变过程中的质量亏损。
已知物体从地球上的逃逸速度(第二宇宙速度)
,其中G、ME、RE分别是引力常量、地球的质量和半径。已知G=6.7×10-11N·m2/kg2,c=3.0×108m/s,求下列问题:(1)逃逸速度大于真空中光速的天体叫做黑洞,设某黑洞的质量等于太阳的质量M=2.0×1030kg,求它的可能最大半径(这个半径叫Schwarhid半径);(2)在目前天文观测范围内,物质的平均密度为10-27kg/m3,如果认为我们的宇宙是这样一个均匀大球体,其密度使得它的逃逸速度大于光在真空中的速度c,因此任何物体都不能脱离宇宙,问宇宙的半径至少多大?(最后结果保留两位有效数字)
两个人要将质量
的货物装进离地面离
的卡车车厢内,他们找到一个长为L=5m的斜面,但是没有其他更多可借助的工具。假设货物在接触面上滑动时所受的摩擦阻力恒为货物的重力的0.12倍,两人的最大推力各为800N,他们能否将货物直接推进车厢?你能否帮他们将此方案加以改进,设计一个可行的方案?
如图1-7所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨,两导轨间距离为
,导轨平面与水平面的夹角为
。在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感强度为B。在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金属棒
,质量为
,从静止开始沿导轨下滑。求
棒的最大速度。(已知
和导轨间的动摩擦因数为
,导轨和金属棒的电阻不计)
有两只电压表A和B,量程已知,内阻不知等于多少;另有一节干电池,它的内阻不能忽略,但不知等于多少。只用这两只电压表、电键和一些连接用的导线,能通过测量计算这节电池的电动势(已知电动势不超出电压表的量程,干电池不许拆开)。
(1)画出你测量时所用的电路图;
(2)以测得的量作为已知量,导出计算电动势的式子。