在纳米技术中需要移动或修补原子,必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间,为此已发明了“激光致冷”的技术。若把原子和入射光子分别类比为一辆小车和一个小球,则“激光致冷”与下述的力学模型很相似。
一辆质量为m的小车(一侧固定一轻弹簧),如图所示以速度V0水平向右运动,一个动量大小为p,质量可以忽略的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短,接着被锁定一段时间△T,再解除锁定使小球以大小相同的动量P水平向右弹出,紧接着不断重复上述过程,最终小车将停下来。设地面和车厢均为光滑,除锁定时间△T外,不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间。求:
(1)小球第一次入射后再弹出时,小车的速度的大小和这一过程中小车动能的减少量。
(2)从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间。
质量均为m的三个星球A、B、C分别位于边长为L的等边三角形的三个顶点上,它们在彼此间万有引力的作用下,沿等边三角形的外接圆作匀速圆周运动,运动中三个星球始终保持在等边三角形的三个顶点上,求星球运动的周期。
如图所示,物体A、B用细线连接绕过定滑轮,物体C中央有开口,C放在B上。固定挡板D中央有孔,物体B可以穿过它而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量MA=0.80kg、MB=MC=0.10kg,物体B、C一起从静止开始下降H1=0.50m后,C被固定挡板D截住,B继续下降H2=0.30m后停止。求:物体A与平面的动摩擦因数μ(g=10m/s2)
一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3秒内的位移为x1,最后3秒内的位移为x2,若x2 —x1=6m,x1∶x2=3∶7,求斜面的长度为多少?
鸵鸟是当今世界上最大的鸟。有人说,如果鸵鸟能长出一副与身体大小成比例的翅膀,就能飞起来。是不是这样呢?
生物物理学家认为:鸟煽动翅膀,获得上举力的大小可以表示为F=kSv2,式中S为翅膀展开后的面积,v为鸟的飞行速度,而k是一个比例常数。
课题研究组的同学作一个简单的几何相似形假设:设鸟的几何线度为L,那么其质量m∝L3,而翅膀面积S∝L2,已知小燕子的最小飞行速度是5.5m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为11.5m/s,又测得鸵鸟的体长是小燕子的25倍,那么鸵鸟真的长出一副与身体大
小成比例的翅膀后能飞起来吗?
如图水平传送带沿顺时针匀速转动,在传送带上的点轻放一质量
的小物块。小物块随传送带运动到
点后水平抛出,恰好沿圆弧切线从
点进入竖直光滑圆孤轨道运动。如图
为圆弧的两端点。小物块离开
点后沿固定斜面向上运动,经
第二次通过
点。己知小物块与传送带问的动摩擦因数
,圆弧半径
,圆弧对应的圆心角
,
点距地面的高度
,小物块与斜面间的动摩擦因数
,(重力加速度
取
)试求:
(1)小物块到达B点的速度VB和离开A点的速度VA;
(2)若传送带的速度为,则
间的距离是多大?
(3)斜面上间的距离。