某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求:
(1)要使赛车能通过C点完成比赛,通过C点的速度至少多大?
(2)赛车恰能完成比赛时,在半圆轨道的B点的速度至少多大?这时对轨道的压力多大。
(3)要使赛车完成比赛,电动机从A到B至少工作多长时间。
(4)若电动机工作时间为t0=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少?
(5)若BC轨道是光滑管道,假定小球可从圆管C端射出,试讨论:小球到达C端处对管壁压力方向不同时,对应射入B点速度vB的条件。
某压力锅结构如图所示.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热.
①在压力阀被顶起前,停止加热.若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为,阿伏加德罗常数为
,计算锅内气体的分子数.
②在压力阀被顶起后,停止加热.假设放气过程中气体对外界做功为,并向外界释放了
的热量.求该过程锅内原有气体内能的变化量.
如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于拟〕EC平面向外的匀强磁场,上部分区域的磁感应强度大小为B0,OF为上、下磁场的水平分界线.质量为m、带电荷量为十q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于AC边界射人上方磁场区域,经OF上的Q点第一次进人下方磁场区域,Q与O点的距离为3a.不考虑粒子重力.
(1)求粒子射人时的速度大小;
(2)要使粒子不从AC边界飞出,求下方磁场区域的磁感应强度应满足的条件;
(3)若下方区域的磁感应强度B=3B。,粒子最终垂直DE边界飞出,求边界DE与AC间距离的可能值.
要物理兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,选手在A点用一弹射装置可将小滑块以水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进人半径R=0.3m的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为L1=lm,BC长为L2=2.6m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g=10m/s2.
(1)若小滑块恰能通过回形轨道的最高点,求小倩块在A点被弹出时的速度大小;
(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周后只要不掉进陷阱即为选手获胜.求获胜选手在A点将小滑块弹射出的速度大小的范围.
如图所示,质量为5 x10-8kg的带电粒子以2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B中央飞入电场,已知板长10cm,板间距离2 cm,当A、B间电势差UAB=103V时,带电粒子恰好沿直线穿过电场.求:
(1)带电粒子的电性和所带电荷量;
(2)A、B间所加电压在什么范围均带电粒子能从板间飞出?
为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,某同学用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以4m/s初速度沿倾角300的斜面上滑,并同时开始记录数据,利用电脑绘出了木块从开始至最高点的v一t图线如图乙所示.木块到达最高点后又沿斜面滑下.g取10m/s2,求:
(1)木块与斜面间的动摩擦因数;
(2)木块回到出发点时的速度大小v