如图所示,轨道ABO在同一竖直平面内,由光滑水平轨道OB和倾角θ=30°、高度h=1m的倾斜轨道BA连接而成, OB与BA连接处是半径很小的圆弧,水平轨道上一轻质弹簧左端O固定在竖直的墙上,质量m=0.5kg的小物块从BA轨道上A点由静止开始下滑。已知物块与倾斜轨道间的动摩擦因数,重力加速度g=10m/s2,弹簧形变始终在弹性限度内.求:
(1)物块第一次在水平轨道上压缩弹簧运动到速度为零时,弹簧具有的弹性势能EP;
(2)物块在倾斜轨道上滑动的总路程s;
(3)物块第n次压缩弹簧后,沿倾斜轨道上升的最大高度hn.
光滑水平面上,用轻质弹簧连接的质量为的A、B两物体都以
的速度向右运动,此时弹簧处于原长状态。质量为
的物体C静止在前方,如图所示,B与C碰撞后粘合在一起运动,求:
①B、C碰撞刚结束时的瞬时速度的大小;
②在以后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
如图所示是一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=0.25s时刻的波形图,已知波的传播速度v=4m/s。
①画出x=2.0m处质点的振动图像(至少画出一个周期);
②求x=2.5m处质点在0~4.5s内通过的路程及t=4.5s时的位移;
③此时A点的纵坐标为2cm,试求从图示时刻开始经过多少时间A点第三次出现波峰?
如图所示,一个绝热的气缸(气缸足够高)竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将气缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体A和B。活塞的质量m=8kg,横截面积,与隔板相距h=25cm,现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q=200J时,活塞上升了
,此时气体的温度为
℃,已知大气压强
,重力加速度
。
①加热过程中,若A气体的内能增加了,求B气体的内能增加量
;
②现在停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加沙粒,当活塞恰好回到原来的位置时,A气体的温度为℃,求此添加砂粒的总质量M。
如图所示,水平地面上有一竖直绝缘弹性薄挡板,板高h=5m,与板等高处有一水平放置的小篮筐,筐口的中心距挡板s=1m。整个空间存在匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度B=0.2T,而匀强电场未在图中画出。质量、电荷量
的带电小球(可视为质点),自挡板下端的左侧以不同的水平初速度
开始向左运动,恰能做匀速圆周运动,若小球与挡板相碰后以原速率弹回,且碰撞时间不计,碰撞前后电量不变,小球最后都能从筐口的中心处落入筐中(
)。试求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)小球运动的最大速率;
(3)小球运动的最长时间。(结果可用反三角函数表示,例如,
)
如图所示,木板与水平地面间的夹角可以随意改变,当
=37°时,可视为质点的一个小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端以恒定的速率
沿木板向上运动,随着
的改变,小木块沿木板滑行的距离x将发生变化(木板足够长),重力加速度
,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求小木块与木板间的动摩擦因数;
(2)当角满足什么条件时,小木块沿木板滑行的距离最小,并求此最小值。