如图所示,一半径r = 0.2m的光滑圆弧形槽底端B与水平传带相接,传送带的运行速度为v0=4m/s,长为L=1.25m , 滑块与传送带间的动摩擦因数
=0.2,DEF为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空方形细管,EF段被弯成以O为圆心、半径R = 0.25m的一小段圆弧,管的D端弯成与水平传带C端平滑相接,O点位于地面,OF连线竖直.一质量为M=0.1kg的物块a从圆弧顶端A点无初速滑下,滑到传送带上后做匀加速运动,过后滑块被传送带送入管DEF,管内顶端F点放置一质量为m=0.1kg的物块b.已知a、b两物块均可视为质点,a、b横截面略小于管中空部分的横截面,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块a到达底端B时的速度vB;
(2)滑块a刚到达管顶F点时对管壁的压力;
(3) 滑块a滑到F点时与b发生正碰并粘在一起飞出后落地,求落点到O点的距离x(不计空气阻力)
(4)已知若a的质量M≥m,a与b发生弹性碰撞,求物块b滑过F点后在地面的首次落点到O点距离x的范围.(=2.2)
(13分)如图所示,在沙堆表面放置一长方形木块A,其上面再放一个质量为m=0.10kg的爆竹B,木块的质量为M=6.0kg。当爆竹爆炸时,因反冲作用使木块陷入沙中深度h=5cm,而木块所受的平均阻力为f=80N。若爆竹的火药质量以及空气阻力可忽略不计,g取10m/s2,求爆竹能上升的最大高度。
(15分)如图所示,均匀介质中两波源分别位于x轴上
14m处,质点P位于x轴上
4m处,
时刻两波源同时开始由平衡位置向y轴正方向振动,振动周期均为T=0.1s,传播速度均为v=40m/s,波源
的振幅均为A=2cm,则
①经过多长时间,由波源发出的波到达P点?
②从至
0.35s内质点P通过的路程多少?
(15分)一束光以入射角i从a点入射某光学材料上,经过折射和反射后从b点出射。设该光学材料的折射率为n,厚度为d,两片光学材料之间空气层厚度为h。取光在空气中的速度为c,求光从a到b所需的时间t。
(18分)如图所示,U型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L2="25" cm、L3="25" cm、L4="10" cm,A端被封空气柱的长度为L1="60" cm,BC在水平面上。整个装置处在恒温环境中,外界气压P0="75" cmHg。
①将玻璃管绕C点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至CD管水平,求此时被封空气柱的长度;
②将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,求此时被封空气柱的长度。
(12分)如图所示的p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,吸收热量410 J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200 J,求:
(1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少?
(2)BDA过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?