如图a所示是一个处于竖直平面内的特殊运动轨道,OA是长为x1=2R的直轨道,AE是倾角为30°的斜轨道,它们与滑块的动摩擦因数为,EDF是圆心在B点,半径为R的光滑圆弧,D点是最高点,ED圆弧上方有一个高度与滑块相近的光滑圆弧形挡板PQ,轨道上的A、E两点理想连接,使滑块经过这两点时不损失机械能,且AE⊥EB可视为质点的滑块,质量为m,以v0的初速度从O点进入OA直轨道,滑块在OA轨道运动时,受到水平向右的动力作用,它的大小随滑块与O点的距离变化,如图b所示,图中F0=mg滑块经A点滑上斜轨道,到达轨道最高点D时恰好对轨道和挡板都无压力,此时立刻撤除圆弧形挡板PQ滑块经D点后能无碰撞地进入一个特殊的漏斗C,漏斗C能将滑块以进入时的速率反向弹出,求:
滑块在D点时的速度大小;
初速度v0的大小;
滑块从漏斗C中弹出后会再次经过D点吗?若会经过D点,请求出经多长时间再次到达D点,漏斗离F点的x2多大?若不会经过D点,请说明理由。
如图甲所示,一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L=1.0m,NQ两端连接阻值R=3.0Ω的电阻,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,导轨平面与水平面间的夹角θ=300。一质量m=0.20kg,阻值r=0.50Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M=0.60kg的重物相连。细线与金属导轨平行。金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图乙所示,已知金属棒在0~0.3s内通过的电量是0.3~0.6s内通过电量的1/3,g=10m/s2,求:
(1)0~0.3s内棒通过的位移;
(2)金属棒在0~0.6s内产生的热量。
如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1="160" m的水平跑道和长度为l2 =" 20" m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h =" 4.0" m。一架质量为m = 2.0×104 kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F = 1.2×105 N,方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍。假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g =" 10" m/s2。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小;
(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力,求助推力F推的大小。
)(如图所示,质量为1 kg的滑块,以5 m/s的水平向右的初速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车,最终滑块恰好未滑离小车。已知小车质量为4 kg,小车与滑块之间的动摩擦因数为0.4。求:
①滑块与小车的最终速度。
②整个运动过程中产生的内能。
③小车的长度。
折射率为n、长度为L的玻璃纤维置于空气中,若从A端射入的光线能在玻璃纤维中发生全反射,最后从B端射出,如图所示,求:
①光在A面上入射角的最大值.
②若光在纤维中恰能发生全反射,由A端射入到从B端射出经历的时间是多少?
如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA:SB = 1:2。两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动。两个气缸都不漏气。初始时,A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0="300" K。A中气体压强pA=1.5p0,p0是气缸外的大气压强。现对A加热,使其中气体的压强升到 pA = 2.0p0,同时保持B中气体的温度不变。求此时A中气体温度TA’。