如图,是某一工厂加工、检验工件过程的简化图。与水平面成θ=25o角的倾斜的绷紧传送带(为传送区),AB长为S=6m,在电动机带动下,始终以v0=m/s顺时针匀速转动;台面BC(为检验区,若加工合格将被取走,不合格继续保留重新加工)与传送带平滑连接于B点,BC长L=2.2m;半圆形光滑轨道(为加工区)半径R=1.0m,与水平台面相切于C点。一个质量为m=0.1kg的待加工小工件(可以视为质点),从A点无初速释放,小工件与传送带的动摩擦因数μ1 =0.5,小工件与台面的动摩擦因数μ2 =0.01。(注意:本题不考虑加工与检验过程对工件运动造成的影响;小工件能够以相同速率在台面与传送带间的B点相互平稳滑动;已知sin25o=0.4;cos25o=0.9;重力加速度取g=10m/s2)求:
(1)小工件从A点第一次运动到B点所用的时间;
(2)小工件最多可以进入检验区几次和进入加工区几次,若始终不合格的小工件最后停留在何处;
(3)若小工件从A点无初速释放,经过两次加工合格,因传送工件电动机要多消耗多少的电能。(本小题计算中,取,
)
如图所示为用某种透明材料制成的一块柱形棱镜的截面图,圆弧CD为半径为R的四分之一的圆周,圆心为O,光线从AB面上的某点入射,入射角,它进入棱镜后恰好以临界角射在BC面上的O点。
(a)画出光线由AB面进入棱镜且从CD弧面射出的光路图;
(b)求该棱镜的折射率n;
(c)求光线在该棱镜中传播的速度大小(已知光在空气中的传播速度c=3.0×108m/s)。
如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时,缸内气体的温度为27°C,活塞位于气缸正中,整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2。求:
(a)缸内气体的压强p1;
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
如图所示,光滑斜面的倾角=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框受到沿光滑斜面向上的恒力F的作用,已知F=10N.斜面上ef线(ef∥gh)的上方有垂直斜面向上的均匀磁场,磁感应强度B随时间t的变化情况如B-t图象,从线框由静止开始运动时刻起计时.如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=5.1m,g取10m/s2。求:
⑴ 线框进入磁场时匀速运动的速度v;
⑵ ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t;
⑶ 线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热
高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活。高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t内将速度提高到v,已知运动阻力是车重的k倍.求:
⑴ 列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;
⑵ 列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大?
(2)甲、乙两个小球在水平光滑直轨道上向同方向运动,已知它们的动量分别是P1=5kg·m/s,P2=7kg·m/s。甲从后面追上乙并发生碰撞,碰后乙球的动量变为P2’=10kg·m/s。求两球质量m甲与m乙满足怎样的关系?