一篮球质量为 ,一运动员使其从距地面高度为 处由静止自由落下,反弹高度为 。若使篮球从距地面 的高度由静止下落,并在开始下落的同时向下拍球,球落地后反弹的高度也为 。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力,作用时间为 ;该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取 ,不计空气阻力。求:
(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功;
(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。
根据现代天文知识,恒星演化到最后可成为或或.
广义相对论认为,在任何参考系中,物理规律都是.
同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用,其基本原理简化为如图所示的模型。
、
为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为
、电荷量为
的粒子
(不计重力)从
板小孔飘入板间,初速度可视为零,每当
进入板间,两板的电势差变为
,粒子得到加速,当
离开
板时,两板的电荷量均立即变为零。两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场,
在磁场作用下做半径为
的圆周运动,
远大于板间距离,
经电场多次加速,动能不断增大,为使
保持不变,磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射,不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。求
(1) 运动第1周时磁场的磁感应强度 的大小;
(2)在 运动第n周的时间内电场力做功的平均功率 ;
(3)若有一个质量也为 、电荷量为 (k为大于1的整数)的粒子 (不计重力)与A同时从 板小孔飘入板间, 、B初速度均可视为零,不计两者间的相互作用,除此之外,其他条件均不变,下图中虚线、实线分别表示 、 的运动轨迹。在 的轨迹半径远大于板间距离的前提下,请指出哪个图能定性地反映 、 的运动轨迹,并经推导说明理由。
冰球运动员甲的质量为80.0
。当他以5.0
的速度向前运动时,与另一质量为100
、速度为3.0
的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为
和
,各接触面间的动摩擦因数均为
。重力加速度为
。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;
(3)本实验中, , , ,砝码与纸板左端的距离 ,取 。若砝码移动的距离超过 ,人眼就能感知,为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?