如图所示,一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内,气柱长度为h。水银柱的重力为mg=P0S/2,外界大气压强P0保持不变,S为玻璃管的横截面积,整个过程中水银不会溢出。
①若将玻璃管倒过来开口向下放置,此过程中温度不变,求气柱的长度。
②若通过升高温度的方法使气柱的长度与上一问结果相同,则气柱温度应变为原来温度的几倍。
一长为L的细线,上端固定,下端栓一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图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,求:
(1)AB两点的电势差
(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
在游乐场中,有一种大型游戏机叫“跳楼机”参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m处,然后由静止释放,为研究方便,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4m高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面,取,求
(1)座椅在自由下落结束时刻的速度
(2)座椅在匀减速阶段的时间
(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍
如图所示,AB.CD均是固定在同一竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,圆轨道半径均为R=0.800m,下端点B.C间距L=0.900m,与紧靠的水平传送带上表面处于同一高度,传送带沿逆时针方向的传动速度恒为v=1.00m/s,一质量m=1.00kg的小物块从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,若物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.0200,不计物块经过轨道与传送带连接处B.C时的机械能损失,取,试求:
(1)物块第一次沿CD轨道上山的最大高度
(2)物块从开始运动到第21次返回AB轨道的过程中,在传送带上运动的时间
(3)物块从第21次至第101次返回AB轨道的过程中,与传送带间摩擦产生的热量
如图所示,在xoy平面内,有沿x轴正方向的匀强电场(图中未画出),一质量为m、电荷量为+q的粒子从O点沿y轴正方向以某一速度射入电场,A.B为其运动轨迹上的两点,且对应的横坐标,已知该粒子在A点的速度大小为v,方向与电场方向的夹角为60°,当粒子运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°,不计粒子重力,求:
(1)粒子的初速度
(2)A.B两点间的电势差
(3)A点的坐标
如图甲所示,质量分别为2m和m的A.B两物体通过足够长的细线绕过光滑轻质滑轮,轻弹簧下端与地面相连,B放在弹簧上端但不栓接,A放在光滑的固定斜面上,开始时用手按住A,使细线刚好拉直且无拉力,滑轮左侧细线竖直,右侧细线与斜面平行,释放A后它沿斜面下滑,物体B在弹簧恢复原长之前的加速度随弹簧压缩量x的变化规律如图乙所示,当弹簧刚好恢复原长时,B获得的速度为v,若重力加速度为g,求
(1)斜面倾角α
(2)A和B刚开始运动时,细线中的张力
(3)弹簧最大的弹性势能