如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,绳子不可伸长,如果m=,求:
(1)物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值;
(2)系统由静止释放后运动过程中物体C对B的拉力.
一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图15所示的水平向右的匀强电场中,开始时,将线与小球拉成水平,然后释放,小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:
(1)AB两点的电势差UAB;(2)匀强电场的场强大小;(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小。
(10分)如图所示,在光滑水平地面上有一固定的挡板,挡板上固定一个轻弹簧。现有一质量M=3 kg,长L=4 m的小车AB(其中O为小车的中点,AO部分粗糙,OB部分光滑),一质量为m=1 kg的小物块(可视为质点),放在车的最左端,车和小物块一起以v0=4 m/s的速度在水平面上向右匀速运动,车撞到挡板后瞬间速度变为零,但未与挡板粘连。已知小车OB部分的长度大于弹簧的自然长度,弹簧始终处于弹性限度内,且小物块与弹簧碰撞无能量损失。小物块与车AO部分之间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)小物块和弹簧相互作用的过程中,弹簧对小物块的冲量;
(2)小物块最终停在小车上的位置距A端多远。
(10分)如图所示,为半圆柱体玻璃的横截面,OD为直径,一束由单色光Ⅰ和单色光Ⅱ组成的复色光沿AO方向从真空斜射入玻璃,B、C点为两单色光的射出点(设光线在B、C处未发生全反射)。已知单色光Ⅰ由O到B的传播时间为t,光在真空中传播速度大小为,玻璃对单色光Ⅰ和单色光Ⅱ的折射率分别为
、
。求:单色光Ⅱ在玻璃中传播路径
的距离。
如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A、B中气体的体积皆为
,温度皆为
= 300K.A中气体压强
,
是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的体积增大
,温度升到某一温度
. 同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体压强(用
表示结果)和温度(用热力学温标表达)
如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为。有一个质量分布均匀、长为
条状滑块,下端距A为
,将它由静止释放,当滑块下端运动到A下面距A为
时滑块运动的速度达到最大。
(1)求滑块与粗糙斜面的动摩擦因数;
(2)将滑块下端移到与A点重合处,并以初速度释放,要使滑块能完全通过B点,试求
的最小值