如图所示,两个带等量同种电荷的圆环穿于水平放置的绝缘光滑圆杆上,两环通过两根长度均为0.5m的绝缘细线与m=6.0kg的重物相连,整个系统平衡时两环间距为0.6m,如图所示。若不计圆环所受到的重力,求:每根细线的拉力大小
每个圆环的带电量q。(
、
)
(10分) 跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升飞机悬停在地面224m高时,运动员离开飞机做自由落体运动,一段时间后打开降落伞,以12.5m/s2加速度做匀减速下降。为了运动员的安全,要求运动员落地时的速度不能超过5m/s。(g取10m/s2)求:
(1)运动员打开降落伞时离地面的高度至少是多少?
(2)运动员在空中的最短时间是多少?
(7分) 如图所示,竖直悬挂一根长15m的直杆,,在杆的正下方距杆下端5m处有一观察点A,当杆自由下落时,求杆全部通过A点所需的时间。(g取10m/s2)
如图所示,竖直平面内的光滑水平轨道的左边与墙壁对接,右边与一个足够高的光滑圆弧轨道平滑相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B的质量分别为mA="1.5" kg和mB="0.5" kg. 现让A以6 m/s的速度v1水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞的时间t为0.3 s,碰后的速度大小v1′变为4 m/s. 当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,重力加速度g取10 m/s2,求:
(i)在A与墙壁碰撞的过程中,墙壁对A的平均作用力F的大小;
(ii)A、B滑上圆弧轨道的最大高度h.
如图所示,在MN的下方足够大的空间是玻璃介质,其折射率n=,玻璃介质的上边界MN是屏幕,玻璃中有一个正三角形空气泡,其边长l=40 cm,顶点与屏幕接触于C点,底边AB与屏幕平行,一束激光a垂直于AB边射向AC边的中点O,结果在屏幕MN上出现两个光斑.
(i)求两个光斑之间的距离x;
(ii)若任意两束相同的激光同时垂直于AB边向上射入空气泡,求屏幕上相距最远的两个光斑之间的距离L.
如图所示,在水平轨道右侧安放半径为R=0.2 m的竖直圆形光滑轨道,水平轨道的PQ段铺设特殊材料,调节其初始长度为L=1 m,水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定,弹簧处于自然状态.质量为m=1 kg的小物块A(可视为质点)从轨道右侧以初速度v0=2m/s冲上轨道,通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧并被弹簧以原速率弹回,经水平轨道返回圆形轨道.物块A与PQ段间的动摩擦因数μ=0.2,轨道其他部分摩擦不计,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)物块A与弹簧刚接触时的速度大小v1;
(2)物块A被弹簧以原速率弹回返回到圆形轨道的高度h1;
(3)调节PQ段的长度L,A仍以v0从轨道右侧冲上轨道,当L满足什么条件时,物块A能第一次返回圆形轨道且能沿轨道运动而不脱离轨道.