如图所示,在一次消防演习中,消防员练习使用挂钩从高空沿滑杆由静止滑下,滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴连接地O处,可将消防员和挂钩均理想化为质点,且通过O点的瞬间没有机械能的损失。AO长为=5m,OB长为
=10m。两堵竖直墙的间距
=11m。滑杆A端用铰链固定在墙上,可自由转动。B端用铰链固定在另一侧墙上。为了安全,消防员到达对面墙的速度大小不能超过6m/s,挂钩与两段滑杆间动摩擦因数均为
=0.8。(
=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若测得消防员下滑时,OB段与水平方向间的夹角始终为37°,求消防员在两滑杆上运动时加速度的大小及方向;
(2)若B端在竖直墙上的位置可以改变,求滑杆端点A、B间的最大竖直距离。
有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死。假若兔子与树桩作用时间大约为,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为(
()
A.![]() |
B.![]() |
C.![]() |
D.![]() |
(附加题)
自由电子激光器原理如图,自由电子经电场加速后,从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域,相邻两磁铁相互紧靠且极性相反.电子在磁场力作用下 “扭动”着前进,每“扭动”一次就会发出一个光子(不计电子发出光子后能量损失),两端的反射镜使光子来回反射,最后从透光的一端发射出激光.
(1)若激光器发射激光的功率为P=6.63×109W,频率为ν=1016Hz,试求该激光器每秒发出的光子数(普朗克常量h=6.63×10-34J•s);
(2)若加速电压U=1.8×104V,电子质量m=9.0×10-31kg,电子电量e=1.6×10-19C,每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场,磁感应强度B=9.0×10-4T,每个磁极左右宽l1=0.30m,垂直纸面方向长l2=1.0m.当电子从正中央垂直磁场方向射入时,电子可通过几对磁极?
用能量为7eV的光子照射某金属时,测量发射出光电子的最大初动能为2.5eV,求:
(1)该金属的逸出功?
(2)为使光电子的最大初动能增大到5eV,入射光的频率为多少?
如图8所示,直角三棱镜的顶角是300,一束单色光垂直于斜边AC射入,从一直角边AB射出,出射光线与入射光线的夹角为300,光速c=3.0×108m/s 。求:
(1)该三棱镜的折射率?
(2)光在该棱镜里的传播速度是多大?
附加题
在日落很久以后,我们常常能看到高空中明亮的人造地球卫星.现有一个在地球赤道上方飞行的人造地球卫星,日落后二小时内在赤道某处的一个人都能看到它,并且在二小时末卫星刚好在这个人的正上方,则该人造地球卫星距离地球的高度至少有多高?(已知地球的半径为R=6.38×)