(18分)如图所示,一滑板B静止在水平面上,上表面所在平面与固定于竖直平面内、半径为R的1/4圆形光滑轨道相切于Q。一物块A从圆形轨道与圆心等高的P点无初速度释放,当物块经过Q点滑上滑板之后即刻受到大小F=2μmg、水平向左的恒力持续作用。已知物块、滑板的质量均为m,滑板与水平面间的动摩擦因数μ,物块与滑板间的动摩擦因数3μ,物块可视为质点,重力加速度取g.
(1)求物块滑到Q点的速度大小;
(2)通过计算判断物块在滑板上滑行过程中,滑板是否滑动;
(3)滑板足够长,求物块A与滑板B之间产生的内能?
如图所示,在x轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场,坐标原点O处有一粒子源,可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v、质量为m、带电量为+q的同种带电粒子。在x轴上距离原点xo处垂直于x轴放置一个长度为xo、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板P(粒子一旦打在金属板P上,其速度立即变为0)。现观察到沿x轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端,且速度方向与y轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。
(1)求磁感应强度B的大小;
(2)求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值;
(3)若在y轴上放置一挡板,使薄金属板右侧不能接收到带电粒子,试确定挡板的最小长度和放置的位置坐标。
如图所示,一足够长的、倾角a=37°的斜面,固定在水平地面上。一质量m="l" kg的物体(视为质点)在水平恒定推力F作用下,从斜面底端由静止沿斜面向上运动,运动一段距离后立即撤去推力F,此后物体继续运动。在物体上升的阶段,每隔0.2 m通过速度传感器测得物体的瞬时速度的大小,下表给出了部分测量数据。物体与斜面间的动摩擦因数
处处相同,g取l0 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数
;
(2)推力F的大小;
(3)当物体向上运动到x="0.8" m时物体的瞬时速度大小。
如图所示,在光滑水平面上有均可视为质点的A、B、C三个弹性小球,其质量分别为mA=2m、mB=m、mC=3m,其中A、B之间用一轻弹簧相连。开始时A、B、C都处于静止状态,弹簧处于原长,且C距离B足够远,现给A一个水平向右的初速度v0.当B达最大速度时恰好与C发生弹性碰撞,求:
⑴B达最大速度时,A和B的速度;
⑵B以最大速度与C相碰后,弹簧所具有的最大弹性势能Ep 。
如图所示,用折射率
的玻璃做成内径为
、外径为
的半球形空心球壳,一束平行光射向此半球的外表面,与中心对称轴
平行,试求:
①入射角
满足什么条件的光线可以射出内球面(不考虑多次反射);
②如果要使球壳内表面没有光线射出,在球壳左边至少用多大的遮光板,如何放置才行?
如图所示,一端封闭一端开口粗细均匀的绝热玻璃管的横截面积为10cm2,管内有两个重力不计的活塞,导热活塞甲封闭了长30cm的气柱A,绝热活塞乙用一根劲度系数
、原长为15cm的轻质弹簧和管底相连,气柱B长15cm,气体的初始温度为27℃,现在甲活塞上放一个2kg的砝码,待活塞稳定后再加热气体B,求当气体B的温度升高多少时,活塞甲可返回原处?(大气压
,摩擦不计,
)