滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60º,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8m。一运动员从轨道上的A点以3m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度减为零,然后返回。已知运动员和滑板的总质量为60kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度分别为h和H,且h=2m,H=2.8m,取10m/s2。求:
(1)运动员从A运动到达B点时的速度大小vB;
(2)轨道CD段的动摩擦因数;
(3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,则最后停在何处?
已知氢原子处于基态时,原子的能量E1=-13.6 eV,电子的轨道半径为r1=0.53×10-10 m;而量子数为n的能级值为,半径
.试问(结果保留两位有效数字):
(1)若要使处于n=2的激发态的氢原子电离,至少要用频率多大的光照射氢原子?
(2)氢原子处于n=2能级时,电子在轨道上运动的动能和电子的电势能各为多少?
(静电力常量k=9×109 N·m2/C2,电子电荷量e=1.6×10-19 C,普朗克常量h=6.63×10-34 J·s)
地球的质量M=5.98×1024kg,地球半径R=6370km,引力常量G=6.67×10-11Nm2/kg2,一颗绕地做圆周运动的卫星环绕速度为v=2100m/s,求:
(1)用题中的已知量表示此卫星距地面高度h的表达式
(2)此高度的数值为多少?(保留3位有效数字)
如图所示,物块A、B、C质量均为m,并均可看做质点,三物块用细线通过滑轮连接,物块B与C间的距离和C到地面的距离均是L.现将物块A下方的细线剪断,若A距离滑轮足够远且不计一切阻力,(C、B下落后均不反弹)求:
(1)C着地时的速度(指着地前瞬间)
(2)物块A由最初位置上升的最大高度.
质量为m的物体以速度v0竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为7v0/8(设物体在运动中所受空气阻力大小不变),如图所示,求:
(1)物体在运动过程中所受空气阻力的大小.
(2)物体上升的最大高度
(3)若假设物体落地碰撞过程中无能量损失,求物体运动的总路程.
如图所示,长为R的不可伸长轻绳上端固定在O点,下端连接一只小球,小球与
地面间的距离可以忽略(但小球不受地面支持力)且处于静止状态.现给小球一沿水平方向的初速度,使其开始在竖直平面内做圆周运动。设小球到达最高点时轻绳突然断开,已知最后小球落在距
初
始位置水平距离为4R
的地面上,重力加速度为g.试求:(图中所标初速度v0的数值未知)
(1)绳突然断开时小球的速度;
(2)小球刚开始运动时对绳的拉力.