如图所示是游乐场中过山车的实物图片,可将过山车的一部分运动简化为图中的模型图。模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.0m,该光滑圆形轨道固定在倾角为θ=37°斜轨道面上的Q点,圆形轨道的最高点A与倾斜轨道上的P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接。现使质量为m的小车(视作质点)从P点以一定的初速度v0=12m/s沿斜面向下运动,不计空气阻力,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处,则:
(1)小车在A点的速度为多大?(结果用根式表示)
(2)小车在圆形轨道运动时对轨道的最大压力为多少?
(3)求斜轨道面与小车间的动摩擦因数多大?(结果用分数表示)
为确保弯道行车安全,汽车进入弯道前必须减速.如图所示,AB为进入弯道前的平直公路,BC为水平圆弧形弯道.已知AB段的距离,弯道半径R=24m.汽车到达A点时速度
,汽车与路面间的动摩擦因数
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=l0m/s2.要确保汽车进入弯道后不侧滑.求汽车
(1)在弯道上行驶的最大速度;
(2)在AB段做匀减速运动的最小加速度.
一列简谐横波,如图中的实线是某时刻的波形图象,虚线是经过0.2s时的波形图像
(1)若这列波向右传播,求波速?
(2)假定波速是35m/s,若有一质点P、其平衡位置的坐标是x=0.5m,从实线对应的时刻开始计时,求经过多长时间可以到达平衡位置?
如图所示,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自O以角度i入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。已知,BC边长为2L,该介质的折射率为
。求:
(i)入射角i
(ii)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为c,可能用到:或
)。
直径d=1.00m,高H=0.50m的不透明圆桶,放在水平地面上,桶内盛有折射率n=1.60的透明液体,某人站在地面离桶右侧的距离为x=1.60m处,他的眼睛到地面的距离y=1.70m。问桶中液面高h为多少时,他能看到桶底中心(桶壁厚度忽略不计、不考虑桶壁反射情况、计算结果可以用根式表示)。
如图所示,半径为R的光滑圆轨道竖直放置,长为2R的轻质杆两端各固定一个可视为质点的小球A、B,把轻杆水平放入圆形轨道内,若mA=2m,mB=m,重力加速度为g,现由静止释放两球,当轻杆到达竖直位置时,求:
(1)A、B两球的速度大小;
(2)A球对轨道的压力;
(3)要使轻杆到达竖直位置时,轻杆上刚好无弹力,A、B两球的质量应满足的条件.