如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度="4" m/s,g取10
。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。
(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。
(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。
如图所示,一束光从空气沿与玻璃球直径BA的延长线成60°角的方向射入玻璃球。已知玻璃球的折射率为n=,直径为D=20cm,光在真空中的速度为c=3×108m/s。求:
① 光线刚进入玻璃球时与直径AB的夹角;
② 光线从刚进入玻璃球并在玻璃球内部经过一次反射而离开玻璃球经历的时间。
如图所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态B变化到状态C。已知状态A的温度为300 K。问:
① 气体在状态B的温度;
② 由状态B变化到状态C的过程中,气体是吸热还是
放热?简要说明理由。
如图所示,物块A、木板B的质量均为m=10kg,不计A的大小,B板长L=3m。开始时A、B均静止。现给A以2m/s的水平向右的初速度从B的左端开始运动,同时给A施加一个=30N的水平向右的外力。已知A与B、B与地面之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=0.1。g取10m/s2。
(1)通过计算说明:物块A能不能滑离木板B?
(2)木板B滑行m需要多少时间?
(3)木板B滑行7m的过程中,外力做了多少功?
一个质量为0.3kg的物体沿水平面做直线运动,如图所示,图线A表示物体受水平拉力时的v—t图象,图线B表示撤去水平拉力后物体继续运动的v—t图象,取g=10m/s2。求:
(1)水平拉力的大小;
(2)0~3s内,水平拉力对物体所做的功。
足球运动员常采用折返跑方式训练(如图所示),在直线跑道上,起点“0”的左边每隔3m放一个空瓶,起点“0”的右边每隔9m放一个空瓶,要求运动员以站立式起跑姿势站在起点“0”上,当听到“跑”的口令后,全力跑向“1”号瓶,推倒“1”号瓶后再全力跑向“2”号瓶,推倒“2”号瓶后……。运动员做变速运动时可看作匀变速直线运动,加速时加速度大小为4m/s2,减速时加速度大小为8 m/s2,每次推倒瓶子时运动员的速度都恰好为零。求运动员从开始起跑到推倒“2”号瓶所需的最短时间为多少?(运动员可看做质点)