如图所示,放置在水平地面上一个高为h=40cm的金属容器内有温度为t1=27℃空气,容器侧壁正中央有一阀门,阀门细管直径不计。活塞质量为m=5.0kg,横截面积为s=20cm2。现打开阀门,让活塞下降直至静止。不计摩擦,外界大气压强为p0=1.0×105Pa 。阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等,g取10 m/s2。求:
(1)若不考虑气体温度变化,则活塞静止时距容器底部的高度h2;
(2)活塞静止后关闭阀门,对气体加热使容器内气体温度升高到327℃,求此时活塞距容器底部的高度h3。
如图所示,两根平行金属导轨相距L,上端接有直流电源,电源电动势为E,内阻为r,导轨的倾斜部分与水平面成θ角,水平部分右端与阻值为R的电阻相连。倾斜部分存在垂直斜面向上的匀强磁场,水平部分存在垂直水平面向下的匀强磁场,两部分磁场的磁感应强度大小相等。倾斜导轨与水平导轨光滑连接,金属棒a与导轨接触良好,质量为m,电阻也为R。金属导轨固定不动且电阻不计。不计一切摩擦。导轨的倾斜部分和水平部分都足够长。求:
(1)开关闭合时,金属棒a恰能处于静止状态,求匀强磁场磁感应强度的大小?
(2)断开开关,从静止释放金属棒a,在金属棒a进入水平轨道后,电路中产生的最大焦耳热为多少?
如图所示,在第一象限有一匀强电场,场强大小为E,方向与y轴平行;在x轴下方有一匀强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场,在x轴上的Q点处进入磁场,并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=
,OQ=2
。不计重力。求:
(1)M点与坐标原点O间的距离;
(2)粒子从P点运动到M点所用的时间。
如图所示,质量为M=0.4kg的铁板固定在一根轻弹簧上方,铁板的上表面保持水平。弹簧的下端固定在水平面上,系统处于静止状态.在铁板中心的正上方有一个质量为m="0.1" kg的木块,从离铁板上表面高h=0.8m处自由下落.木块碰到铁板后与铁板一起向下运动,共同下降了l1="0.02" m时,它们的共同速度第一次达到最大值,又下降了l2="0.082" m后,它们的共同速度第一次减小为零.忽略空气阻力,重力加速度取g=l0m/s2.
(1)木块刚碰到铁板前的速度vl=?
(2)从木块和铁板一起向下运动到它们的共同速度第一次减小为零的过程中,弹簧的弹性势能增加了多少?己知木块和铁板共同运动开始时的速度v2=0.8m/s.
(3)若弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比,比例系数叫做弹簧的劲度,用k表示.求本题中弹簧的劲度k=?
在光滑水平面内有Oxy坐标系,质量m="0.25" kg的小球正沿y轴正方向匀速运动,其速度为v0=2m/s,如图所示,当质点运动到原点O处时开始受到+x方向的恒力F作用,小球恰能经过坐标为(4m,4m)的P点.求:
(1)恒力F的大小?
(2)小球经过P点时的动能大小EP=?
天文观测到某行星有一颗以半径R、周期T环绕该行星做圆周运动的卫星,已知卫星质量为m.求:
(1)该行星的质量M是多大?
(2)如果该行星的半径是卫星运动轨道半径的1/10,那么行星表面处的重力加速度是多大?