光滑的斜面倾角θ=30º,斜面底端有弹性挡板P,长2l、质量为M的两端开口的圆筒置与斜面上,下端在B点处, PB=2l,圆筒的中点处有一质量为m的活塞,M=m.活塞与圆筒壁紧密接触,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等为f=mg/2.每当圆筒中的活塞运动到斜面上AB区间时总受到一个沿斜面向上F=mg的恒力作用,AB=l.现由静止开始从B点处释放圆筒.
(1)求活塞位于AB区间之上和进入AB区间内时活塞的加速度大小;
(2)求圆筒第一次与挡板P碰撞前的速度和经历的时间;
(3)圆筒第一次与挡板P瞬间碰撞后以原速度大小返回,求圆筒沿斜面上升到最高点的时间.
如图所示,QB段为一半径为的光滑圆弧轨道,AQ段为一长度为
的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q点,Q在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。物块
的质量为m=1kg(可视为质点),P与AQ间的动摩擦因数
,若物块
以速度v0从A点滑上水平轨道,到C点后又返回A点时恰好静止。(取
)求:
(1)v0的大小;
(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。
)(如图,总质量为M=100kg的人和箱子,一起以v0=10m/s的速度在光滑水平的冰面上匀速滑行,前进中突然发现前方有一矮墙。为避免撞墙,人将质量m=40kg的箱子水平推向墙,箱子撞墙后以原速率反向弹回,之后人又接住箱子。求人推出箱子的速度至少多大才能在完成一次推接后避免撞墙。
)(一足够高的内壁光滑的导热汽缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示。开始时气体的体积为2.0×10-3 m3,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为136.5℃。(大气压强为1.0×105Pa)
①求汽缸内气体最终的体积;
②在-V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(谓用箭头在图线上标出状态变化的方向)·
如图甲所示,M、N为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O'且正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时问的变化如图乙所示(垂直于纸面向里的磁场方向为正方向)。有一群正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场,己知正离子质量为m,带电荷量为q正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力。求:
(1)磁感应强度B0的大小;
(2)若正离子从O'孔垂直于N板射出磁场所用的时间最短,请画出其运动轨迹并求出该最短时间;
(3)要使正离子从O'孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值。
某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况,装置如图(a),已知斜面倾角θ=37°,他使木块以初速度v0沿斜面上滑,并同时开始记录数据,电脑绘得木块从开始上滑至最高点,然后又下滑回到出发点全过程中的x-t图线如图(b)所示。图中曲线左侧起始点的坐标为(0, 1.4),曲线最低点的坐标为(0.5,0.4)(重力加速度g取10 m/s2, sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)木块上滑时的初速度v0和上滑过程中的加速度a1;
(2)木块与斜面间的动摩擦因数;
(3)木块回到出发点时的速度v。