跳台滑雪是冬季奥运会的比赛项目之一,利用自然山建成的跳台进行,场地由助滑坡、跳台、着陆坡、终止区组成。运动员脚着专用滑雪板,从起滑台起滑,在助滑道下滑加速后起跳,于台端飞出,沿抛物线在空中飞行一段时间后,落在着陆坡上继续滑行,最后停止在终止区。如图为一跳台滑雪场地,助滑坡由AB和BC组成,AB是倾角为37°的斜坡,BC是半径为R=10m的圆弧面,圆弧面和斜面相切于B,与水平面相切于C,如图所示,AB竖直高度差h1=35m,竖直跳台CD高度差为h2=5m,跳台底端与倾角为37°斜坡DE相连。运动员连同滑雪装备总质量为80kg,从A点由静止滑下,通过C点直接飞到空中,飞行一段时间落到着陆坡上,测得着陆坡上落点E到D点距离为125m(小计空气阻力,g取10m/s2。,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)运动员到达C点的速度大小
(2)运动员由A滑到C克服雪坡阻力做了多少功?
如图所示,直角三棱镜的折射率∠A=30°,一束与OB面成300角的光射向OB面,从AB面上的C点射出.若不考虑光在OB面上的反射,求能从C点射向空气的光的方向.
如图所示,A气缸截面积为500 cm2,A.B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm、温度均为27 ℃的理想气体,中间用细管连接.细管中有一绝热活塞M,细管容积不计.现给左面的活塞N施加一个推力,使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变,活塞M保持在原位置不动.不计活塞与器壁间的摩擦,周围大气压强为1 atm=105 Pa,当推力F=×103 N时,求:
①活塞N向右移动的距离是多少? ②B气缸中的气体升温到多少?
如图是某自动加热装置的设计图,将被加热物体在地面小平台上以一定的初速经过位于竖直面内的两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点P飞出进入加热锅内,利用来回运动使其均匀受热。我们用质量为m的小滑块代替被加热物体,借这套装置来研究一些物理问题。设大小两个四分之一圆弧的半径分别为2R和R,小平台和圆弧均光滑。将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧BC组成,滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25,且不随温度变化。两斜面倾角均为,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小挡板,锅底位于圆弧形轨道所在的竖直平面内,碰撞不损失机械能。滑块始终在同一个竖直平面内运动,重力加速度为g。
(1)如果滑块恰好能经P点飞出,为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少?
(2)接(1)问,求滑块在锅内斜面上通过的总路程。
(3)对滑块的不同初速度,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值。
ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的BC部分是半径为R的1/4圆环,轨道的水平部分与半圆环相切。A为水平轨道上的一点,而且AB=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电量为的小球,放在A点由静止释放后,求:(g=10m/s2)
(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时,轨道受到的压力大小
如图所示,在的水平向左匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,其半径R=0.4m,一带正电荷
的小球质量为m=0.04kg,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取
,先要使小球恰能运动到圆轨道的最高点C,求:
(1)小球应在水平轨道上离N点多远处释放
(2)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)
(3)小球经过C点后最后落地,落地点离N点的距离