1999年9月台湾南投地区发生了里氏7.4级大地震,已知地震中的纵波和横波在地表附近的传播速度为9.1 km/s和3.7 km/s,在某地观测站中,记录了南投地震的纵波和横波到达该地的时间差为5.4 s.
(1)求这个观测站距南投的距离;
(2)观测站首先观察到的是上下振动还是左右晃动?
如图所示,电容器固定在一个绝缘座上,绝缘座放在光滑水平面上,平行板电容器板间的距离为d,右极板上有一小孔,通过孔有一左端固定在电容器左极板上的水平绝缘光滑细杆,电容器极板以及底座、绝缘杆总质量为M,给电容器充电后,有一质量为m的带正电小环恰套在杆上以某一初速度v0对准小孔向左运动,并从小孔进入电容器,设带电环不影响电容器板间电场分布。带电环进入电容器后距左板的最小距离为0.5d,试求:
(1)带电环与左极板相距最近时的速度v;
(2)此过程中电容器移动的距离s。
(3)此过程中能量如何变化?
如图所示,长为L、质量为M的小船停在静水中,质量为m的人从静止开始从船头走到船尾,不计水的阻力,求船和人对地面的位移各为多少?
如图所示,一排人站在沿x轴的水平轨道旁,原点O两侧的人的序号都记为n(n=1,2,3,…),每人只有一个沙袋,x>0一侧的沙袋质量为14千克,x<0一侧的沙袋质量为10千克。一质量为M=48千克的小车以某初速度从原点出发向正x方向滑行。不计轨道阻力。当车每经过一人身旁时,此人就把沙袋以水平速度u朝与车速相反的方向沿车面扔到车上,u的大小等于扔此袋之前瞬间车速大小的2n倍(n是此人的序号数)。
(1)空车出发后,车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行?
(2)车上最终会有几个沙袋?
经过用天文望远镜长期观测,人们在宇宙中已经发现了许多双星系统,通过对它们的研究,使我们对宇宙中物质的存在形式和分布情况有了较深刻的认识,双星系统由两个星体组成,其中每个星体的线度都远小于两星体之间的距离,一般双星系统距离其他星体很远,可以当作孤立系统来处理。现根据对某一双星系统的光度学测量确定;该双星系统中每个星体的质量都是M,两者相距L,它们正围绕两者连线的中点做圆周运动。
(1)试计算该双星系统的运动周期;
(2)若实验中观测到的运动周期为,且
。
为了理解与
的不同,目前有一种流行的理论认为,在宇宙中可能存在一种望远镜观测不到的暗物质。作为一种简化模型,我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布这种暗物质。若不考虑其他暗物质的影响,请根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度。
用轻弹簧相连的质量均为2kg的A、B两物块都以的速度在光滑水平地面上运动,弹簧处于原长,质量为4kg的物体C静止在前方,如图所示,B与C碰撞后二者粘在一起运动。求在以后的运动中,
(1)当弹簧的弹性势能最大时物体A的速度多大?
(2)弹性势能的最大值是多大?
(3)A的速度有可能向左吗?为什么?