(12分)A、B两小球同时从距地面高为h=15 m处的同一点抛出,初速度大小均为v0=10 m/s.A竖直向下抛出,B球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=10 m/s2.求:
(1)A球经过多长时间落地?
(2)A球落地时,A、B两球间的距离是多少?
质量为M的小车置于水平面上,小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成,圆弧半径为R,车的右端固定一轻弹簧,如图所示.现将一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速下滑,与弹簧相接触并压缩弹簧.求:
①弹簧具有的最大弹性势能Ep.
②当滑块与弹簧分离时小车的速度v.
如图所示,一不透明的圆柱形容器内装满折射率n=的透明液体,容器底部正中央O点处有一点光源S,平面镜MN与底面成450角放置,若容器高为2 dm,底边半径为(1+
)dm,OM=1 dm,在容器中央正上方1 dm 处水平放置一足够长的刻度尺,
求光源S发出的光线经平面镜反射后,照射到刻度尺的长度.(不考虑容器侧壁和液面的反射)
为了使粒子经过一系列的运动后,又以原来的速率沿相反方向回到原位,可设计如下的一个电磁场区域(如图所示):水平线QC以下是水平向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向与Ⅰ内相同,但是大小可以不同,区域Ⅲ(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与Ⅱ内大小相等、方向相反.已知等边三角形AQC的边长为2l,P、D分别为AQ、AC的中点.带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为l的O点以某一速度射出,在电场力作用下从QC边中点N以速度v0垂直QC射入区域Ⅰ,再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ,又经历一系列运动后返回O点.(粒子重力忽略不计)求:
(1)该粒子的比荷.
(2)粒子从O点出发再回到O点的整个运动过程所需时间.
动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具,以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐.动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组,就是动车组.假设有一动车组由8节车厢连接而成,每节车厢的总质量均为7.5×104 kg.其中第一节、第二节带动力,他们的额定功率分别为3.6×107 W和2.4×107 W,车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g=10 m/s2)
(1)求该动车组只开动第一节的动力的情况下能达到的最大速度.
(2)若列车从A地沿直线开往B地,先以恒定的功率6×107 W(同时开动第一、第二节的动力)从静止开始启动,达到最大速度后匀速行驶,最后除去动力,列车在阻力作用下匀减速至B地恰好速度为0.已知AB间距为5.0×104 m,求列车从A地到B地的总时间.
有一种机械装置叫做“滚珠式力放大器”,其原理如图所示,斜面A可以在水平面上滑动,斜面B以及物块C都是被固定的,它们均由钢材制成,钢珠D置于ABC之间.当用水平力F推斜面A时,钢珠D对物块C的挤压力F/就会大于F,故称为“滚珠式力放大器”.如果斜面A、B的倾角分别为α、β,不计一切摩擦力以及钢珠自身的重力,求:
这一装置的力放大倍数(即F/与F之比).