如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为,间距为。导轨上端接有一平行板电容器,电容为。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
“和平号”空间站已于2001年3月23日成功地坠落在南太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似看作圆轨道)开始,经过与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海.此过程中,空间站原来的机械能中,除一部分用于销毁和一部分被残片带走外,还有一部分能量E′通过其他方式散失(不考虑坠落过程中化学反应的能量).
(1)试导出以下列各物理量的符号表示散失能量E′的公式;
(2)算出E′的值(结果保留两位有效数字).
坠落开始时空间站的质量M=1.17×105 kg;轨道离地面的高度为h="146" km;地球半径R=6.4×106 m;
坠落空间范围内重力加速度可看作g="10" m/s2;入海残片的质量m=1.2×104 kg;入海残片的温度升高ΔT="3000" K;
入海残片的入海速度为声速v="340" m/s空间站材料每1 kg升温1 K平均所需能量c=1.0×103 J;
每销毁1 kg材料平均所需能量μ=1.0×107 J.
子弹以200 m/s的速度射入固定的木板,穿出时速度为100 m/s.若子弹减少的机械能完全转化为内能,并有50%被子弹吸收,求子弹温度可升高多少摄氏度?已知子弹的比热容为130 J/(kg·℃)
图所示,轻弹簧k一端与墙相连,处于自然状态,质量为4 kg的木块沿光滑的水平面以5 m/s的速度运动并开始挤压弹簧.求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3 m/s时弹簧的弹性势能.
图中,AB=AC=H,开始时绳AC处于竖直方向,小车从静止出发在水平路面上运动到B点时速度为v,在此过程中绳子对挂在井底、质量为m的物体做了多少功?
水平轨道与半径R="2" m,高为h="0.8" m的一段圆弧形光滑轨道连接,如图所示。一个物体从水平轨道上以初速度v0冲上圆弧轨道并通过最高点而没有脱离轨道,求物体的初速度v0的范围。