为了研究过山车的原理,物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示。一个小物块以初速度
,从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数
(g取10m/s2,
)
(1)要使小物块不离开轨道,并从水平轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(2)a.为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
b.按照“a”的要求,小物块进入轨道后可以有多少次通过圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点。
用电压U和kU通过同距离相同材料的输电线向用户输送同样的总功率。
(1)若要求输电线损失的功率相同,计算前后两种情况输电线的横截面积之比;
(2)若采用同样粗细的导线输电,计算前后两种情况输电线损失的功率之比。
如图所示,在平静的水面下有一点光源S,点光源到水面的距离为H,水对该光源发出的单色光的折射率为n,请解答下列问题:
(1)在水面上方可以看到一圆形的透光面,求该圆的半径.
(2)若该单色光在真空中的波长为λ0,该光在水中的波长为多少?
如图,MNP为竖直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端固定一竖直挡板。M相对于N的高度为h,NP长度为s。一木块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为
,求物块停止的地方与N点距离的可能值。
已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍,地球自转的周期为24小时,则该行星的自转周期约为多少小时?
如图所示,一高度为h="0.2" m的光滑水平面在A点处与一倾角为θ=30°的光滑斜面连接,一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右运动,求小球从A点运动到地面所需的时间,取g=10m/s2。