一轻质细绳一端系一质量为的小球A,另一端挂在光滑水平轴O 上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s为2m,动摩擦因数为0.25.现有一小滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球碰撞时交换速度,与挡板碰撞不损失机械能.若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,试问:
(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h.
(2)若滑块B从h=5m处滑下,求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力.
(3)若滑块B从h="5m" 处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数n.
如图所示,上端开口、下端封闭的玻璃管竖直放置,管长48cm,其中有一段长为4cm的水银柱,将长为20cm的空气柱A封闭在管的下部,空气柱B和大气连通。现用一小活塞将管口封住,并将活塞缓慢往下压,当水银柱下降4cm时停止下压。已知外界大气压恒为76cmHg,下压过程气体温度不变,求活塞从管口向下移动的距离x.
如图所示,一定质量的理想气体,从状态A经状态B、C、D又回到A。已知气体在状态A时的体积为1L,温度为150K,压强为1atm;B状态的温度为450K; C、D状态的温度均为900K。求: B、C、D三状态时气体的体积,并在P—V图中画出气体状态变化过程。
(8分)如图所示,平板小车沿水平地面始终以加速度a做匀加速直线运动。当小车速度增至v时,将一小物块无初速地放于平板小车的A端(小车的加速度保持不变)。物块与小车间的动摩擦因数为μ,(μg>a),要使物块不会从小车上滑出,求平板小车的最小长度L0。
(选修3-1的考生做) (8分)
如图所示,一个电子的质量为m,电荷量为e,让它以初速度v0,从屏S上的O点垂直于S射入其右边区域。该区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,该区域为真空。
(1)求电子回到屏S时距离O点有多远;
(2)若电子在磁场中经过某点P,OP连线与v0成θ=600角,求该电子从O点运动到P点所经历的时间t。
(选修1-1的考生做) (8分)
如图所示,一长度为R的轻质细绳与质量为m的小球相连,悬挂于O点。现将小球从水平位置P点自由释放。求:
(1)当细绳摆到竖直位置时小球的速度大小;
(2)当细绳摆到竖直位置时此时小球所受拉力的大小.