动画片《熊出没》中有这样一个情节:某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱, 被挂在了树上(如图甲),聪明的熊大想出了一个办法,让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救,其过程可简化如图乙所示,设悬点为0,离地高度为H=6m,两熊可视为质点且总质量m=500kg,重心为A,荡下过程重心到悬点的距离L=2m且保持不变,绳子能承受的最大张力为T=104N,光头强(可视为质点)位于距离0点水平距离s=5m的B点处, 不计一切阻力,重力加速度g=10m/s2。
(1)、熊大和熊二为了解救自己,荡至最高点时绳与竖直方向的夹角α至少为多大?
(2)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子断裂,则他们的落地点离光头强的距离为多少?
(3)如果重心A到0的距离;可以改变,且两熊向右摆到最低点时绳子恰好断裂,有无可能在落地时砸中光头强?请通过计算说明。
如图所示,在直角坐标系My的原点O处有一放射源S,放射源S在xOy平面内均匀发射速度大小相等的正电粒子,位于y轴的右侧垂直于x轴有一长度为L的很薄的荧光屏MN,荧光屏正反两侧均涂有荧光粉,MN与x轴交于O'点。已知三角形MNO为正三角形,放射源S射出的粒子质量为m,带电荷量为q,速度大小为v,不计粒子的重力。
(1) 若只在y轴右侧加一平行于x轴的匀强电场,要使y轴右侧射出的所有粒子都能打到荧光屏MN上,试求电场强度的最小值Emin及此条件下打到荧光屏M点的粒子的动能;
(2) 若在力xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,要使粒子能打到荧光屏MN的反面O'点,试求磁场的磁感应强度的最大值Bmax;
(3) 若在xOy平面内只加一方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度与(2)题中所求Bmax相同,试求粒子打在荧光屏MN的正面O'点所需的时间t1和打在荧光屏MN的反面O'点所需的时间t2之比。
滑板运动是一种崇尚自由的运动方式,给运动员带来成功和创造的喜悦,深受青少年的喜爱。若滑道简化为倾角为θ=37°的斜面AB及水平面BC,斜面与水平面平滑连接,运动员和滑板组成的整体简化为质量m ="40" Kg的物体,置于水平面上的D点。D、B间距离为d ="7" m,物体与斜面、水平面间的动摩擦因数均为u =0.2。将一水平向左的恒力F =" 160" N作用在该物体上,t=2s后撤去该力,不考虑物体经过B点时的机械能损失,重力加速度取g= 10 m/s2,斜面足够长,求撤去拉力F后,经过多长时间物体第二次经过B点?
光滑水平面上有一质量为M滑块,滑块的左侧是一光滑的圆弧,圆弧半径为R=1m。一质量为m的小球以速度v0向右运动冲上滑块。已知M=4m,g取10m/s2若小球刚好没跃出圆弧的上端,求:
(1)小球的初速度v0是多少?
(2)滑块获得的最大速度是多少?
一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n=,横截如图所示,O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射,求:该光线从进入透明体到第一次离开透明体时,共经历的时间(已知真空
中的光速为c, arcsin=35°;计算结果用R、n、c表示)。
如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:
(1)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;
(2)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。