如图1所示,山区高速公路上,一般会在较长的下坡路段的坡底设置紧急避险车道。如图2所示,将紧急避险车道视为一个倾角为θ的固定斜面。
一辆质量为m 的汽车在刹车失灵的情况下,以速度v冲上紧急避险车道匀减速至零。汽车在紧急避险车道上受到除重力之外的阻力,大小是自身重力的k倍。
(1)画出汽车的受力示意图;
(2)求出汽车行驶时的加速度;
(3)求出汽车行驶的距离。
(1)正电子发射计算机断层显像(PET)的基本原理是:将放射性同位素15 O注入人体,参与人体的代谢过程,15 O在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像,根据PET原理,回答下列问题。
①写出15 O的衰变和正负电子湮灭的方程式、。
②将放射性同位素15 O注入人体,15 O的主要用途是
A.利用它的射线 B.作为示踪原子
C.参与人体的代谢过程 D.有氧呼吸
③设电子的质量为m,所带电荷量为q,光速为c,普朗克常量为h,则探测到的正负电子湮灭后生成的光子的波长=
④PET中所选的放射性同位素的半衰期应。(填“长”、“短”或“长短均可”)
(2)在原子核物理中,研究核子与核子关系的最有效途径是“双电荷交换反应”。这类反应的前半部分过程和下述力学模型类似、两个小球A和B用轻质弹簧相连。在光滑水平直轨道上处于静止状态。在它们左边有一垂直于轨道的固定挡板P,右边有一小球C沿轨道以速度v0射向B球,如图所示。C与B发生碰撞并立即结成一个整体D。在它们继续向左运动的过程中,当弹簧长度变到最短时,长度突然被锁定,不再改变,然后,A球与挡板P发生碰撞,碰撞后A、D都静止不动,A与P接触而不粘连。过一段时间,突然解除锁定(锁定及解除锁定均无机械能损失)。已知A、B、C三球的质量均为m。
①求弹簧长度刚被锁定后A球的速度。
②求在A球离开挡板P之后的运动过程中,弹簧的最大弹性势能。
如图所示是一透明的圆柱体的横截面,其半径r=20cm,折射率为,AB是一条直径,现有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求:(结果均保留两位有效数字)
(1)光在圆柱体中的传播速度。
(2)距离直线AB多远的入射光线,折射后经过B点?经过B点的光线能否射出圆柱体?说明原因。
将一端封闭的U形管A如右图所示,插入水银槽内,U形管内有一段水银柱将A和B两部分气体隔离开,各部分长度如图,已知大气压强P0 = 75cmHg,气温均为270 C,若仅对A气体加热,使A与B上部水银面相平,需使A气体温度升高多少度?
如图所示,坐标空间中有场强为E的匀强电场,和磁感应强度为B的匀强磁场,Y轴为两种场的分界线,图中虚线为磁场区域的右边界,现有一质量为m,电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L,O)处,以初速度V0沿X轴正方向开始运动,且已知L=(重力不计)。试求:(1)带电粒子进入磁场时速度的大小?
(2)若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中,磁场的宽度d应满足的条件?
大家都知道月球自转一周的时间与月球绕地球运行一周的时间相等,都为T0,我国的“嫦娥1号”探月卫星成功进入绕月运行的“极月圆轨道”,这一圆形轨道通过月球两极上空,距月面的高度为h,若月球质量为M,月球半径为R,万有引力恒星为G。求:
(1)“嫦娥1号”绕月运行的周期。
(2)在月球自转一周的过程中,“嫦娥1号”将绕月运行多少圈?
(3)“嫦娥1号”携带了一台CCD摄像机(摄像机拍摄不受光照影响),随着卫星的飞行,摄像机将对月球表面连续拍摄,要求在月球自转一周的时间内,将月面各处全面拍摄下来,摄像机拍摄时拍摄到的月球表面宽度至少是多少?