在半径R="5" 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验.实验装置如图15甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图15乙所示.求:圆轨道的半径.
该星球的第一宇宙速度.
一列长的列车以
的正常速度行驶,当通过
长的大桥时,必须以
的速度行驶。在列车上桥前需提前减速,当列车头刚上桥时速度恰好为
,列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度。减速过程中,加速度大小为
;加速过程中,加速度大小为
,则该列车从减速开始算起,到过桥后速度达到
,共用了多长时间。
在某空间存在着水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向里的匀强磁场B,如图所示,一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内,其圆心为O点,半径,OA连线在竖直方向上,AC弧对应的圆心角
。今有一质量
、电荷量
的带电小球(可视为质点),以
的初速度沿水平方向从A点射入圆弧轨道内,一段时间后从C点离开,小球离开C点后做匀速直线运动。已知重力加速度
,
,不计空气阻力,求:
(1)匀强电场的场强E;
(2)小球刚离开C点时的速度大小;
(3)小球刚射入圆弧轨道时,轨道对小球的瞬间支持力
如图所示,是用某种玻璃制成的横截面为圆形的圆柱体光学器件,它的折射率为,横截面半径为R,现用一束细光线与圆柱体的轴线成
的入射角射入圆柱体,不考虑光线在圆柱体内的反射,真空中光速为
。
(1)作出光线穿过圆柱体并射出的光路图;
(2)求出该光线从圆柱体中射出时,出射光线偏离原方向的角度;;
(3)计算光线在圆柱体中的传播时间.
两根足够长的光滑平行直导线MN、PQ与水平面成角放置,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻,一根质量为
的均匀直金属杆
放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上,导轨和金属杆接触良好,它们的电阻不计,现让
杆由静止开始沿导轨下滑。
(1)求杆下滑的最大速度
;
(2)杆由静止释放至达到最大速度的过程中,电阻R产生的焦耳热为Q,求该过程中
杆下滑的距离
。
一根弹性绳沿轴方向放置,左端在原点O处,用手握着绳的左端使其沿
轴方向做周期为
的简谐运动,于是在绳上形成一简谐波。绳上质点N的平衡位置为
,振动传播到质点M时的波形如图所示,求:
(1)绳的左端振动后经过多长时间传播到质点N;
(2)质点N开始振动时,绳的左端已通过的路程;
(3)如果从N开始振动计时,画出质点N振动的位移-时间图像。