如图所示,穿过光滑水平平面中央小孔O的细线与平面上质量为m的小球P相连,手拉细线的另一端,让小球在水平面内以角速度ω1沿半径为a的圆周做匀速圆周运动。所有摩擦均不考虑。 求:
(1)这时细线上的张力多大?
(2)若突然松开手中的细线,经时间Δt再握紧细线,随后小球沿半径为b的圆周做匀速圆周运动。试问:Δt等于多大?这时的角速度ω2为多大?
如图所示,一底面积为
、内壁光滑的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个质量均为
的相同活塞
和
;在
与
之间、
与容器底面之间分别封有一定量的同样的理想气体,平衡时体积均为
。已知容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为
,外界大气压强为
。现假设活塞
发生缓慢漏气,致使
最终与容器底面接触。求活塞
移动的距离。
已知地球大气层的厚度
远小于地球半径
,空气平均摩尔质量为
,阿伏伽德罗常数为,地面大气压强为
,重力加速度大小为
。由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为,空气分子之间的平均距离为。
如图,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧
和抛物线
组成,圆弧半径
水平,
点为抛物线顶点。已知
=2
,,
=
。取重力加速度大小
。
(1)一小环套在轨道上从
点由静止滑下,当其在
段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;
(2)若环从
点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达
点时速度的水平分量的大小。
如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距 ,左端与一电阻 相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为 ,方向竖直向下。一质量为 的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度 匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为 ,重力加速度大小为 ,导轨和导体棒的电阻均可忽略。求
(1)电阻
消耗的功率;
(2)水平外力的大小。
如图所示,一个带圆弧轨道的平台固定在水平地面上,光滑圆弧MN的半径为R=3.2m,水平部分NP长L=3.5m,物体B静止在足够长的平板小车C上,B与小车的接触面光滑,小车的左端紧贴平台的右端。从M点由静止释放的物体A滑至轨道最右端P点后再滑上小车,物体A滑上小车后若与物体B相碰必粘在一起,它们间无竖直作用力。A与平台水平轨道和小车上表面的动摩擦因数都为0.4,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。物体A、B和小车C的质量均为1kg,取g=10m/s2。求:
(1)物体A进入N点前瞬间对轨道的压力大小?
(2)物体A在NP上运动的时间?
(3)物体A最终离小车左端的距离为多少?