可视为质点的小球A、B静止在光滑水平轨道上,A的左边固定有轻质弹簧,B与弹簧左端接触但不拴接,A的右边有一垂直于水平轨道的固定挡板P。左边有一小球C沿轨道以某一初速度射向B球,如图所示,C与B发生碰撞并立即结成一整体D,在它们继续向右运动的过程中,当 D和A的速度刚好相等时,小球A恰好与挡板P发生碰撞,碰后A立即静止并与挡板P粘连。之后D被弹簧向左弹出,D冲上左侧与水平轨道相切的竖直半圆光滑轨道,其半径为,D到达最高点Q时,D与轨道间弹力
。已知三小球的质量分别为
、
。取
,求:
(1)D到达最高点Q时的速度的大小;
(2)D由Q点水平飞出后的落地点与Q点的水平距离s;
(3)C球的初速度的大小。
如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平, O点为球心,碗的内表面及碗口光滑。右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°。一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮两端上,线的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2。开始时m1恰在右端碗口水平直径A处, m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直。当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失。
(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离s;
(2)若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为R/2,求=?
中国计划在2017年实现返回式月球软着陆器对月球进行科学探测,届时发射一颗运动半径为r的绕月卫星,登月着陆器从绕月卫星出发,沿椭圆轨道降落到月球的表面上,与月球表面经多次碰撞和弹跳才停下来.假设着陆器第一次弹起的最大高度为h,水平速度为v1,第二次着陆时速度为v2.已知月球半径为R,求在月球表面发射人造月球卫星的最小发射速度.
如图所示,一带电粒子以某一速度在竖直平面内做直线运动,经过一段时间后进入一垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的圆形匀强磁场区域(图中未画出磁场区域),粒子飞出磁场后垂直电场方向进入宽为 L 的匀强电场。电场强度大小为 E,方向竖直向上。当粒子穿出电场时速度大小变为原来的 倍。已知带电粒子的质量为 m,电量为 q,重力不计。粒子进入磁场前的速度如图与水平方向成θ=60°角。求:
(1)粒子带什么性质的电荷;
(2)粒子在磁场中运动时速度多大;
(3)该最小的圆形磁场区域的面积为多大?
如图所示,在 y =0 和 y =2 m 之间有沿着 x 轴方向的匀强电场, MN 为电场区域的上边界,在 x 轴方向范围足够大。电场强度的变化如图所示,取 x 轴正方向为电场正方向。现有一个带负电的粒子,粒子的比荷为 =1.0×10-2C/kg,在 t =0 时刻以速度 v 0=5×102m/s 从 O 点沿 y 轴正方向进入电场区域,不计粒子重力。求:
(1)粒子通过电场区域的时间;
(2)粒子离开电场时的位置坐标;
(3)粒子通过电场区域后沿 x 方向的速度大小。
在如图所示的电路中,R 1 ="2" Ω,R 2 ="R" 3 ="4" Ω,当电键 K 接 a 时,R 2上消耗的电功率为 4 W,当电键 K 接 b 时,电压表示数为 4.5 V,试求:
(1)电键 K 接 a 时,通过电源的电流和电源两端的电压;
(2)电源的电动势和内电阻;
(3)当电键 K 接 c 时,通过 R 2的电流.