一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的变化关系如图所示,g=10m/s2。求:
(1)物块上滑和下滑的加速度大小a1、a2,及向上滑行的最大距离x;
(2)斜面的倾角θ及物块与斜面间的动摩擦因数μ。
abcd是质量为m,长和宽分别为b和l的矩形金属线框,有静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑,轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域,磁感应强度为B,方向竖直向上。已知da=an=ne=b,线框的cd边刚要离开磁区时的瞬时速度为v,整个线框的电阻为R,试用题中给出的物理量(m、b、l、B、θ、v、R)表述下列物理量。
(1)ab刚进入磁区时产生的感应电动势
(2)此时线框的加速度
(3)线框下滑中共产生的热量
我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。 2013年12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。如图所示。 2013年12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。
已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m, P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。
(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;
(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小;
如图所示,甲、乙两名宇航员正在离空间站一定距离的地方执行太空维修任务。某时刻乙以大小为v0=2m/s的速度远离空间站向乙“飘”去,甲、乙和空间站在同一直线上且可当成质点。甲和他的装备总质量共为M1=90kg,乙和他的装备总质量共为M2=135kg,为了避免直接相撞,乙从自己的装备中取出一质量为m=45kg的物体A推向甲,甲迅速接住后即不再松开,此后甲乙两宇航员在空间站外做相对距离不变通向运动,一线以后安全“飘”入太空舱。(设甲乙距离太空站足够远,本题中的速度均指相对空间站的速度)
①求乙要以多大的速度(相对空间站)将物体A推出
②设甲与物体A作用时间为,求甲与A的相互作用力F的大小
如图所示,折射率n1=1.5的半圆形玻璃砖置于光屏MN的止方。整个装置置于盛满折射率为n2=1.5的液体的容器中,其平面AB到MN的距离为h=20cm。一束单色光沿图示方向射向圆心O,经玻璃砖后射到光屏上的O点。现使玻璃砖绕圆心O点顺时针转动。
①当玻璃砖转过30°时,求射到光屏上的光点到的距离x;
②求射到光屏上的光点离的最远距离
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内壁光滑的导热气缸竖直放置,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞上物了质量m=0.5kg的沙子,整个装置放在t=-23℃的恒温环境中,此时气体的体积为V1=5.0×10-4m3,再将温度缓慢的调到t2=27℃,并保持不变。此时体积变为V2,然后在t2=27℃的环境中,缓慢将活塞上方的沙子移除,气体的体积将变为V3。已知活塞面积S=1.0×10-4m2。大气压强P0=1.0×105Pa,g取10m/s2。求:
①当t2=27℃时气体的体积V2;
②气缸内气体的最终体积V3(结果保留两位有效数字)