一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地侵在盛有冰水混合物(即)的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示。开始时,气体的体积为
,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细砂,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为
(大气压强为
)。
(1)求气缸内气体最终的压强和体积;
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向)。
如图所示,把一个倾角为、高度为
的绝缘斜面固定在匀强电场中,电场方向水平向右,电场强度大小为
,有一质量为
、带电荷量为
的物体以初速度
,从M点滑上斜面恰好能沿斜面匀速向上运动。求物体与斜面间的动摩擦因数。
如图所示,半径=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量
=0.1kg的小球,以初速度
=8m/s在水平地面上向左作加速度
=4m/s2的匀减速直线运动,运动4m后,冲上竖直半圆环,经过最高点B最后小球落在C点。取重力加速度
=10m/s2。求:
(1)小球到达A点时速度大小;
(2)小球经过B点时对轨道的压力大小;
(3)A、C两点间的距离。
如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径。用质量m1=0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点时速度为,物块与桌面的动摩擦因数μ=0.4,B、D间水平距离
=2.5m,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。(不计空气阻力,g=10m/s2)求:
(1)物块离开桌面D时的速度大小;
(2)P点到桌面的竖直距离h;
(3)判断m2能否沿圆轨道到达M点(要求计算过程);
(4)释放后m2运动过程中克服桌面摩擦力做的功.
(10分)如图所示,水平台AB距地面CD高h=0.80m。有一小滑块从A点以6.00m/s的初速度在水平台上由于摩擦力作用做匀减速直线运动,并从平台边缘的B点水平飞出,最后落在地面上的D点。已知AB=2.20m,CD= 2.00m。(不计空气阻力,g取10m/s2)。求:
(1)小滑块运动到B点时的速度大小;
(2)滑块与平台间的动摩擦因数。
某颗人造地球卫星在距地面高度为h的圆形轨道上绕地球飞行,其运动可视为匀速圆周运动。已知地球半径为R,地面附近的重力加速度为g。求:
(1)卫星在圆形轨道上运行速度的表达式;
(2)卫星在圆形轨道上运行周期的表达式。