如图所示,左侧为一个半径为R的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,O点为球心,碗的内表面及碗口光滑,右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角.一根不可伸长的不及质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮上,绳的两端分别系有可视为质点的小球m1和m2,且m1>m2,开始时m1恰在碗口右端水平直径A处,m2在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直,当m1由静止释放运动到圆心O的正下方B点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失.
(1)求小球m2沿斜面上升的最大距离s;
(2)若已知细绳断开后小球m1沿碗的内侧上升的最大高度为,求
质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的。设球受到的空气阻力大小恒为f,取g=10 m/s2,求:
(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。
如图位于竖直平面上半径为R的1/4光滑圆弧轨道AB,A点距离地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,通过B点时对轨道的压力为3 mg,最后落在地面C处,不计空气阻力,求:
(1)小球通过B点时向心力的大小 ;
(2)小球通过B点时速度的大小;
(3)小球落地点C与B点的水平距离。
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=T,矩形线圈的匝数N=100,边长Lab=0.20m,Lbc=0.10m,以300r/min的转速匀速转动,从线圈平面通过中性面时开始计时,试求:
(1)交变电动势的瞬时值表达式;
(2)若线圈总电阻为2Ω,线圈外接电阻为8Ω,求出电流的瞬时值和电压表读数;
(3)线圈由图示位置转过π/2的过程中,交变电动势的平均值。
一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,设气体在状态A、B时的温度分别为TA和TB,已知TA="300" K,求:
(1)TB
(2)若气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,则此过程中气体内能怎么改变?变化了多少?
在航天事业中要用角速度计可测得航天器自转的角速度ω,其结构如图9所示,当系统绕OO′转动时,元件A在光滑杆上发生滑动,并输出电信号成为航天器的制导信号源。已知A质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长为L0,电源电动势为E,内阻不计,滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器触头P在中点,与固定接头Q正对,当系统以角速度ω转动时,求:
(1)弹簧形变量x与ω的关系式;
(2)电压表的示数U与角速度ω的关系式