(16分)如图所示,水平传送带上A、B两端点间距L=4m,半径R=1m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与传送带B相切。传送带以v0=4m/s的速度沿图示方向匀速运动,质量m=1kg的小滑块由静止放到传送带的A端,经一段时间运动到B端,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2。
⑴求滑块到达B端的速度;
⑵求滑块由A运动到B的过程中,滑块与传送带间摩擦产生的热量;
⑶仅改变传送带的速度,其他条件不变,计算说明滑块能否通过圆轨道最高点C。
如图,一质量为M的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后,以水平速度v0/2射出。重力加速度为g。求:
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内的氢核聚变反应生成的.把氢核聚变反应简化为4个氢核
聚变成氦核
,同时放出2个正电子
和2个中微子ν0,请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量.(可能用到的数据:原子质量单位1 u=1.66×10-27kg,1 u相当于1.5×10-10J的能量,电子质量me=0.000 5 u,氦核质量mα=4.002 6 u,氢核质量mp=1.007 8 u,中微子质量为零.结
果保留两位有效数字)
为了研究太阳演化进程,需知道目前太阳的质量M。已知日地中心的距离r=1.5×1011 m,
1年约为3.2×107 秒,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2.试估算目前太阳的质量M。(估算结果只要求一位有效数字。)
质量m =" 1000" kg的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定,拱形桥的半径R =5m。试求:
(1)汽车在最高点对拱
形桥的压力为车重的一半时
汽车的速度;
(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度。(重力加速度g取10 m/s2)
卡文迪许把他自己的实验说成是“称地球的重量”(严格地说应是“测量地球的质量”)。如果已知引力常量G、地球半径R和地球表面重力加速度g,计算地球的质量M和地球的平均密度各是多少?