一根轻且不可伸长细线穿过转轴水平固定的光滑定滑轮,线的两端各系一个质量均为M的同样物体,其中一个物体的侧面爬有质量为m的蟑螂。开始维持两物体不动,并且爬有蟑螂的物体比另一物体高H。放开两物体,当它们并排时,蟑螂垂直于所在物的侧面轻轻跳开,并抓住向上运动的第二个物体。求:
(1)两物体第一次并排时两物体的速度大小;
(2)经过多少时间两物体又并排;
(3)带有蟑螂的第二个物体上升的最大高度。
北京时间9月27日16时34分,在发射升空43个小时后,神舟七号接到开舱指令,中国航天员开始了中国人第一次舱外活动。中国人的第一次太空行走共进行了19分35秒。期间,翟志刚与飞船一起飞过了9165公里。这意味着,翟志刚成为中国“飞得最高、走得最快”的人。地球半径R取6400Km。地球表面重力加速度(g取10m/s2)
(1)试估算飞船离地面的高度。(结果保留两位有效数字)
(2)试估算飞船在轨道上运行时间的向心加速度。(结果保留两位有效数字)
如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,沿与水平面成θ=60°的方向匀速运动,进入圆形匀强磁场区域后,从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场,进入两平行金属板M、N间,恰好从N板右边缘飞出。已知匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于纸面向里,两带电极板M、N长为l,间距为d,板间电压为U,不计粒子重力。
⑴分析判断极板M带正电还是带负电?
⑵求粒子在磁场中运动的速度大小;
⑶求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之间的距离。
如图所示,水平轨道上,轻弹簧左端固定,自然状态时右端位于P点。现用一质量m=0.1kg的小物块(视为质点)将弹簧压缩后释放,物块经过P点时的速度v0=18m/s,经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆轨道的切线进入竖直固定的圆轨道,最后滑上质量M=0.9kg的长木板(木板足够长,物块滑上去不会从木板上掉下来)。已知PQ间的距离l=1m,竖直半圆轨道光滑且半径R=1m,物块与水平轨道间的动摩擦因数µ1=0.15,与木板间的动摩擦因数µ2=0.2,木板与水平地面间的动摩擦因数µ3=0.01,取g=10m/s2。
(1)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动;
(2)求木板滑行的最大距离x。
如图甲所示,平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有定值电阻R1=3Ω,下端接有电阻R2=6Ω,虚线OOˊ下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1kg、电阻不计的金属杆MN从OOˊ上方某处垂直导轨放置后由静止释放,杆下落0.2m过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示(金属杆运动过程中始终与导轨保持良好接触)。求:
(1)磁感应强度B;
(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q;
如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场。已知线圈的匝数n=100匝,电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.040m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为:计灯丝电阻随温度的变化,求:
(1)线圈中产生感应电动势的最大值。
(2)小灯泡消耗的电功率。
图甲
图乙