如图甲所示,MN、PQ是相距d=l.0m足够长的平行光滑金属导轨,导轨平面与水平面间的夹角为,导轨电阻不计,整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置,且始终与导轨接触良好,已知金属棒ab的质量m=0.1kg、其接入电路的电阻
,小灯泡电阻
,重力加速度g取10m/s2。现断开开关S,棒ab由静止释放并开始计时,t=0.5s时刻闭合开关S,图乙为ab的速度随时间变化的图象。求:
(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值;
(2)磁感应强度B的大小。
如图所示,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数m=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角q=53°的拉力F,使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。
如图所示,竖直平面内一光滑水平轨道左边与墙壁对接,右边与一足够高的1/4光滑圆弧轨道相连,木块A、B静置于光滑水平轨道上,A、B质量分别为1.5kg和0.5kg。现让A以6m/s的速度水平向左运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3s,碰后速度大小变为4m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,已知g=10m/s2 求:
①A与墙壁碰撞过程中,墙壁对小球平均作用力F;
②A、B滑上圆弧轨道的最大高度。
某种光学元件有两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面积如图所示,O为AB中点,∠BAC=30°,半圆形透明物质I的折射率为,透明物质II的折射率为n2。一束光线在纸面内沿O点方向射入元件,光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面恰好无光线射出,在BC面有光线垂直射出;
①该透明物质II的折射率n2;
②光线在透明物质II中的传播速率大小;
③光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值。
如图所示,一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端开口的树直管相连,气缸与竖直管的横截面面积之比为3:1,初始时,该装置的底部盛有水银;活塞与水银面之间有一定量的气体,气柱高度为l(以cm为单位);竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出;现使活塞缓慢向上移动
,这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上,求初始时气缸内气体的压强(以cmHg为单位).
根据流体力学知识,流体对物体的作用力可用f=αρ0Av2来表达.α为一系数,ρ0为空气密度,A为物体的截面积,v为物体相对于流体的速度.已知地球表面处α=0.5,ρ0=1.25kg/m3,g=10m/s2.球体积公式为V=πr3.若将沙尘颗粒近似为球形,沙尘颗粒密度ρs=2.8×103kg/m3,半径r=2×10-4m.求:
(1)沙尘颗粒在空气中竖直下落时的最大加速度;
(2)沙尘颗粒在空气中竖直下落时的速度最大值;
(3)地面附近形成扬沙天气的风速至少为多少.