如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M = 3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度向右匀速行驶。突然,小车因撞到正前方固定障碍物,速度立即变为零,小球以v0为初速度开始在竖直平面内做圆周运动。当小球第一次到达最高点时,地面对车的支持力恰好为零。已知在此过程中,小车一直未动,重力加速度为g。求:
(1)小车与障碍物碰撞后瞬间,轻绳上的拉力大小;
(2)小球第一次到最高点时的速度大小;
(3)小球从最低点到第一次到达最高点过程中,克服空气阻力做的功。
如图是用导热性能良好的材料制成的气体实验装置,周围温度不变,开始时封闭的空气柱长度为3cm,此时气压表显示容器内压强为p1=1.0×105Pa,现在将活塞缓慢向下推动,直到封闭空气柱长度变为2 cm.g=10m/s2.问:
(1)最终气压表的示数是多少?
(2)若快速压缩气体过程中,气体内能增加1.5 J,气体放出的热量为1.4J,那么活塞对气体做功是多少?
一束单色光斜着射向并穿过一厚度为d的玻璃砖.已知该玻璃砖对单色光的折射率为n,单色光的入射角为,光在真空中的传播速度为c.求:该色光穿过玻璃砖所用的时间与入射角
和折射率n的关系.
如图,圆柱形气缸的上部有小挡板,可以阻止活塞滑离气缸,气缸内部的高度为d,质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内.开始时活塞离底部高度为,温度为t1=27℃,外界大气压强为p0=1atm,现对气体缓缓加热.求:
(1)气体温度升高到t2=127℃时,活塞离底部的高度;
(2)气体温度升高到t3=357℃时,缸内气体的压强;
如图所示,在一底边长为2L,θ=45°的等腰三角形区域内(O为底边中点)有垂直纸面向外的匀强磁场. 现有一质量为m,电量为q的带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从O点垂直于AB进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.
(1)粒子经电场加速射入磁场时的速度?
(2)磁感应强度B为多少时,粒子能以最大的圆周半径偏转后打到OA板?
(3)增大B,可延长粒子在磁场中的运动时间,求粒子在磁场中运动的极限时间.(不计粒子与AB板碰撞的作用时间,设粒子与AB板碰撞前后,电量保持不变并以相同的速率反弹)
如图,一小滑块从光滑斜面上高h0=0.8m的A点由静止滑下.斜面AB与水平面BC在B处通过一小圆弧光滑连接.长x0=1.2m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ=0.5,C点右侧还有一级台阶,D点右侧是较长的水平地面.台阶的高度均为h=0.2m,宽为L=0.35m.求
(1)滑块经过B点时的速度vB
(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间t
(3)滑块离开C点后,第一次将落在台阶还是地面上