(15分)如图甲所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节,下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内,一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出,今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差ΔF,改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔF-L图象如图乙所示。(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2)
⑴某一次调节后,D点的离地高度为0.8m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为2.4m,求小球经过D点时的速度大小;
⑵求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径。
质量m=5t的汽车以速率v=10m/s分别驶过一座半径R=100m的凸形和凹形桥的中央,g="10m/s2" ,求:
(1)在凸、凹形桥的中央,汽车对桥面的压力;
(2)若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零,此时汽车的速率是多少?
设飞机飞行时所受的阻力与其速度的平方成正比,如果飞机以速度v匀速飞行时其发动机的功率为P,则飞机以3 v的速度匀速飞行时其发动机的功率为__ _ _
在实验室做了一个这样的光学实验,即在一个密闭的暗箱里依次放上小灯泡(紧靠暗箱的左内壁)、烟熏黑的玻璃、狭缝、针尖、感光胶片(紧靠暗箱的右内壁),整个装置如图所示,小灯泡发出的光通过熏黑的玻璃后变得十分微弱,经过三个月的曝光,在感光胶片上针头影子周围才出现非常清晰的衍射条纹.对感光胶片进行了光能量测量,得出每秒到达感光胶片的光能量是5×10-13J.假如起作用的光波波长约为500 nm,且当时实验测得暗箱的长度为1. 2 m,若光子依次通过狭缝,普朗克常量h="6." 63×10-34J·s.求:
(1)每秒钟到达感光胶片的光子数;
(2)光束中相邻两光子到达感光胶片相隔的时间和相邻两光子之间的平均距离;
(3)根据第(2)问的计算结果,能否找到支持光是概率波的证据?请简要说明理由.
如图所示,相距为d的两平行金属板A、B足够大,板间电压恒为U,有一波长为λ的细激光束照射到B板中央,使B板发生光电效应,已知普朗克常量为h,金属板B的逸出功为W,电子质量为m,电荷量e,求:
(1)从B板运动到A板所需时间最短的光电子,到达A板时的动能;
(2)光电子从B板运动到A板时所需的最长时间.
现有一群处于n=4能级上的氢原子,已知氢原子的基态能量E1=-13.6 eV,氢原子处于基态时电子绕核运动的轨道半径为r,静电力常量为k,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s.则:
(1)电子在n=4的轨道上运动的动能是多少
(2)这群氢原子发出的光子的最大频率是多少?