如图所示,粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑半圆轨道BDC在B处平滑连接,B、C分别为半圆轨道的最低点和最高点,D为半圆轨道的最右端。一个质量m的小物体P被一根细线拴住放在水平轨道上,细线的左端固定在竖直墙壁上。在墙壁和P之间夹一根被压缩的轻弹簧,此时P到B点的距离为x0。物体P与水平轨道间的动摩擦因数为μ,半圆轨道半径为R。现将细线剪断,P被弹簧向右弹出后滑上半圆轨道,恰好能通过C点。试求:
(1)物体经过B点时的速度的大小?
(2)细线未剪断时弹簧的弹性势能的大小?
(3)物体经过D点时合力的大小?
如图所示,用长为L的细线拴一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向间的夹角为θ,求:
(1)细线的拉力F;(2) 小球圆周运动的周期T
小船在静水中的航速是4m/s,要它横渡20m宽的河流,河水流速为2m/s。
⑴ 若小船渡河时间最短,求小船过河的合速度大小和船在横渡过程中被水流推向下游的距离.
⑵ 若要小船直接到达正对岸,求船头朝向与河岸的夹角.
将一小球以3m/s的速度水平抛出,它落地时的速度大小为5m/s,求小球在空中运动的时间及位移大小. (取g=10 m/s2)
实验室考查氢原子跃迁时的微观效应。已知氢原子能级图如图所示,氢原子质量为。设原来处于静止状态的大量激发态氢原子处于n=5的能级状态。
①求氢原子由高能级向低能级跃迁时,可能发射出多少种不同频率的光;
②若跃迁后光子沿某一方向飞出,且光子的动量可以用表示a为普朗克常量,v为光子频率,c为真空中光速),求发生电子跃迁后氢原子的最大反冲速率。(保留三位有效数字)
如图所示是一列简谐横波上A、B两质点的振动图象,该波由A传向B两质点沿波的传播方向上的距离,波长大于3.0 m,求这列波的波速