如图所示,体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞;气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P0的理想气体.P0和T0分别为大气的压强和温度.已知:气体内能U与温度T的关系为U=aT,a为正的常量;容器内气体的所有变化过程都是缓慢的,求:
(1)缸内气体与大气达到平衡时的体积V1;
(2)在活塞下降过程中,气缸内气体放出的热量Q.
(9分)如图所示,一传送皮带与水平面夹角为
,以2m/s的恒定速度顺时针运行。现将一质量为10kg的工件轻放于底端,经一段时间送到高2m的平台上,工件与皮带间的动摩擦因数为
,求带动皮带的电动机由于传送工件多消耗的电能。(g取10m/s2)
飞镖是一种体育运动。镖以水平速度或斜向上的速度飞出并击中靶盘。若运动员从同一位置将两只镖水平射出,两只镖落在竖直盘上且与盘面的夹角分别为
和
,两只镖落地点之间的竖直距离为d,如图甲所示。试求镖射出点到镖盘的水平距离。
如图所示,一质量为m的小物块沿竖直放置的半径为R的
圆弧形槽的上端往下滑,初速度为
,滑到槽底末端的速度为
,求物块在下滑过程中产生的热量。
(9分)如图所示,在距离一质量为M、半径为R、密度均匀的球体R远处有一质量为m的质点,此时M对m的万有引力为
。当从M中挖去一半径为
的球体后,剩下部分对m的万有引力为
,则
多大?
(10分)如图所示,半径为R的竖直环内侧凹槽光滑,AOB为一条水平直径。质量为m的小球(可视为质点)从A点以一定的速率
开始向上沿圆环凹槽运动,若要使小球刚好能在竖直环内侧凹槽内做圆周运动,求:
(1)小球从A点运动的初速度
的大小。
(2)小球到达圆环最低点C处时对凹槽的压力是多大?