磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫。当它腹朝天、背朝地躺在地面上时,将头用力向后仰,拱起体背,在身下形成一个三角形空区,然后猛然收缩体内背纵肌,使重心迅速向下加速,背部猛烈撞击地面,地面反作用力便将其弹向空中。弹射录像显示,磕头虫拱背后重心向下加速(视为匀加速)的距离大约为h1=0.8mm,弹射最大高度为h2=24cm。而人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速,假想人的加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等,如果加速过程(视为匀加速)重心上升高度为H1=0.4m,求人离地后重心上升的最大高度H2。(空气阻力不计,设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等)
我国优秀跳水运动员曾多次获得跳水的世界冠军,为祖国赢得了荣誉。国家队某运动员在一次10m跳台的跳水比赛中,从跳台上跳起到达最高点时,他的重心离跳台台面的高度为1.5m,在下落过程中他要做一系列动作,当下落到伸直双臂手触及水面时还要做一个翻掌压水花的动作,当手接触水面时他的重心离水面的距离是1.0m。他触水后由于水对他的阻力作用(这个阻力包括浮力和由于运动而受到的水的阻碍作用),他将做减速运动,其重心下沉的最大深度离水面4.5m。不计空气阻力,g取10m/s2。
(1)估算他在下落过程中可用完成一系列动作的时间为多少?
(2)运动员触水后到他停止下沉的过程中,所受的阻力是变力,为计算方便我们可以用平均阻力表示他所受到的阻力。估算水对他的平均阻力约是他自身所受重力的多少倍?
民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机以外,还配有紧急出口.发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门后,会自动生成一个气囊,由斜面部分AC和水平部分CD构成,乘客可沿该气囊安全地滑行到地面,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m.质量m=60kg的乘客从气囊上由静止开始滑下,最后滑上水平部分上的E点静止.已知乘客与气囊动摩擦因数为μ=0.60,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)乘客下滑到C点时的速度大小vC;
(2)E点到C点的距离s;
(3)乘客从A滑行到E所用的时间t.
如图所示,轻绳悬挂一质量为m的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°角的位置上,重力加速度为g。
(1)若F为水平方向,求F的大小;
(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向。
普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,铝的逸出功W0=6.72×10-19 J,现用波长λ=200 nm的光照射铝的表面(结果保留三位有效数字).
①求光电子的最大初动能;
②若射出的一个具有最大初动能的光电子正对一个距离足够远且静止的电子运动,求在此运动过程中两电子电势能增加的最大值(除两电子间的相互作用以外的力均不计)。
用氦氖激光器进行双缝干涉实验,已知使用的双缝间距离d=0.1mm,双缝到屏的距离l=6.0m,测得屏上干涉条纹中亮纹的间距是3.8cm,氦氖激光器发出的红光的波长λ是多少?假如把整个装置放入折射率是4/3的水中,这时屏上的条纹间距是多少?