某种弹射装置的示意图如图所示,光滑水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动。三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,其间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态。滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起(碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C仍处于静止)。因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展从而使C与A、B分离。滑块C脱离弹簧后以速度vC=2.0m/s滑上传送带,并从传送带右端滑出落至地面上的P点。已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能Ep。
质量均为m的物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的光滑斜面顶端的定滑轮上,斜面固定在水平地面上。开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示。若摩擦力均不计,从静止开始放手让它们运动,取g=10m/s2。求:
(1)物体A着地时的速度
(2)物体A着地后物体B沿斜面上滑的最大距离
(8分)如图所示,飞机离地面高度为H=500m,飞机的水平飞行速度为v1=100m/s,追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车,欲使炸弹击中汽车,飞机应在距离汽车的水平距离多远处投弹?(不考虑空气阻力,g取10m/s2。)
如图所示,在光滑的水平地面上,静止着质量为M =2.0kg的小车A,小车的上表面距离地面的高度为0.8m,小车A的左端叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点)处于静止状态,小物块与小车上表面之间的动摩擦因数μ=0.20。在小车A的左端正上方,用长为R=1.6m的不可伸长的轻绳将质量为m =1.0kg的小球C悬于固定点O点。现将小球C拉至使轻绳拉直且与竖起方向成θ=60°角的位置由静止释放,到达O点的正下方时,小球C与B发生弹性正碰(碰撞中无机械能损失),小物块从小车右端离开时车的速度为1m/s,空气阻力不计,取g=10m/s2. 求:
(1)小车上表面的长度L是多少?
(2)小物块落地时距小车右端的水平距离是多少?
如图所示,边长为L的正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外.磁场随时间变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为2mg,求:
(1)回路中的感应电流大小及方向
(2)从t=0开始,经多长时间细线会被拉断
太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核的热核反应,这个核反应释放出的大量能量就是太阳能的来源.
(1)写出这个核反应方程;
(2)用mH表示质子的质量,mHe表示氦核的质量,me表示电子的质量,求一次核反应放出的能量;