如图所示,ABC为光滑轨道,其中AB段水平,BC段是半径为R的圆弧,AB与BC相切于B点,A处有一竖直墙面,一轻弹簧的一端固定于墙上,另一端与一质量为M的物块相连接,当弹簧处于原长状态时,物块恰能与固定在墙上的L形挡板相接触于B处,但不挤压.现使一质量为m的小球从圆弧轨道上距水平轨道高h处的D点由静止下滑,小球与物块相碰后立即有相同速度但不粘连,此后物块与L形挡板相碰后速度立即减为0也不粘连.(整个过程,弹簧没有超过弹性限度,不计空气阻力,重力加速度为g.)
(1)试求弹簧获得的最大弹性势能;
(2)求小球与物块第一次碰后沿BC上升的最大高度;
一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形图象如图甲所示,波此时恰好传播到M点。图乙是质点N(x=3m)的振动图象,则:
(1)Q点(x=10m)开始振动时,振动方向如何?
(2)从t=0开始,经过多长时间,Q点第一次到达波峰?
如图所示,一玻璃砖的横截面为半圆形,MN为截面的直径,Q是MN上的一点且与M点的距离QM=R/2 (R为半圆形截面的半径与水平光屏P平行,两者的距离为d,一束与截面平行的红光由 Q点沿垂直MN的方向射入玻璃砖,从玻璃砖的圆弧面射出后,在光屏上得到红光。玻璃砖对该红光的折射率为n=,求:
(1)红光由于玻璃砖的折射在屏上向什么方向移动?
(2)移动距离是多少?
如图所示,一个质量为M的人,站在台秤上,一长为R的悬线一端系一个质量为m的小球,手拿悬线另一端,小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)若小球恰能通过圆轨道最高点,求小球通过最低点时对绳子拉力的大小。
(2)若小球恰能在竖直平面内做圆周运动,求台秤示数的最小值。
如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于P,Q端固定一竖直挡板,PQ长为s。一质量为m的小物块在M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次碰撞(碰撞无机械能损失)后停在距Q点为L的地方,重力加速度为g,不计空气阻力。求:
(1)物块滑至圆弧轨道P点时轨道对物块的支持力大小;
(2)物块与PQ段动摩擦因数μ。
“神舟十号”宇宙飞船成功发射,表明了我国的航天和空间科技已经进人世界先进行列。它的部分数据如下:总质量为m,绕地球做匀速圆周运动的周期为T。若已知地球半径R,地球表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,请你根据以上的已知量,用所学过的物理知识,求:
(1)地球的平均密度ρ.
(2)飞船距离地球表面的高度h.