国家飞碟射击队用如图6—3—15所示装置进行模拟训练,被训练的队员在高H =" 20" m的塔顶,在地面上距塔水平距离为s处有一个电子 抛靶装置,圆形靶可被以速度v2竖直抛出,当靶被抛出的同时立即用特制手枪沿水平射击,子弹速度v1 =" 100" m/s.不计人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹的枪膛中的运动时间,且忽略空气阻力及靶的大小(g =" 10" m/s2).
(1)当s取值在什么范围时,无论v2为何值都不能击中靶?
(2)若s =" 100" m,v2 =" 20" m/s,试通过计算说明靶能否被击中?
一个“┌”型细玻璃管A、B两端开口,水平段内有一段长为5cm的水银柱,初始时长度数据如图所示。现将玻璃管B端封闭,然后将下端A插入大水银槽中,整个过程温度不变,稳定后竖直管内水银面比大水银槽面低5cm,已知大气压强为75cmHg。求:
(1)稳定后玻璃管B端水平段内被封闭气体的压强为多少?
(2)竖直管A端插入水银槽的深度h。
某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律,得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线,如图所示。
(1)请简要说明物体的运动情况;
(2)估算物体在t=10.0s时的速度大小;
(3)估算从t=10.0s到t=12.0s的时间内合外力对物体做的功。
(共18分)如图所示,一个质量为m,带电量为+q的微粒,从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中。微粒通过最高点b时的速度大小为2v0方向水平向右。求:
(1)该匀强电场的场强大小E;
(2)a、b两点间的电势差Uab;
(3)该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin。
(共18分)如图所示,在一光滑的长直轨道上,放着若干完全相同的小木块,每个小木块的质量均为m,且体积足够小均能够看成质点,其编号依次为0、1、2、……n……,相邻各木块之间的距离分别记作:。在所有木块都静止的初始条件下,有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上,使其与后面的木块连接发生碰撞,假如所有碰撞都是完全非弹性的(碰后合为一体共速运动)。求:
(1)在0号木块与1号木块碰撞后瞬间,其共同速度的表达式;
(2)若F=10牛,米,那么在2号木块被碰撞后的瞬间,系统的总动能为多少?
(3)在F=10牛,米的前提下,为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值,那么我们应该设计第
号和第n号木块之间距离
为多少米?
(共16分)如图所示,MN和PQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计. 导轨所在平面与磁感庆强度B=5.0T的匀强磁场垂直。质量m=6.0×10-2kg、电阻r=0.5Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有阻值均为3.0Ω的电阻R1和R2。重力加速度取10m/s2,且导轨足够长,若使金属杆ab从静止开始下滑,求:
(1)杆下滑的最大速率vm;
(2)稳定后整个电路耗电的总功率P;
(3)杆下滑速度稳定之后电阻R2两端的电压U.