一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球 和 ,如图所示。一实验小组用此装置测量小球 运动的加速度。令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球 释放时的高度 ,下降一段距离后的高度 ;由 下降至 所用的时间 。由此求得小球 加速度的大小为 (保留3位有效数字)。从实验室提供的数据得知,小球 、 的质量分别为 和 ,当地重力加速度大小为 .根据牛顿第二定律计算可得小球 加速度的大小为 (保留3位有效数字)。可以看出, 与 有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因: 。
水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块 ,木块 上的物体 用绕过凸起的轻绳与物体 相连, 与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体 上,恰使物体 、 、 保持相对静止,如图。己知物体 、 、 的质量均为 ,重力加速度为 ,不计所有的摩擦,则拉力 应为多大?
如图为一种质谱仪工作原理示意图.在以
为圆心,
为对称轴,夹角为
的扇形区域内分布着方向垂直于纸面的匀强磁场.对称于
轴的
和
分别是离子发射点和收集点.
垂直磁场左边界于
,且
.现有一正离子束以小发散角(纸面内)从
射出,这些离子在
方向上的分速度均为
.若该离子束中比荷为
的离子都能汇聚到
,试求:
(1)磁感应强度的大小和方向(提示:可考虑沿 方向运动的离子为研究对象);
(2)离子沿与 成 角的直线 进入磁场,其轨道半径和在磁场中的运动时间;
(3)线段 的长度.
2009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军,这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平冰面上的一次滑行可简化为如下过程:如图,运动员将静止于
点的冰壶(视为质点)沿直线
推到
点放手,此后冰壶沿
滑行,最后停于
点。已知冰面与各冰壶间的动摩擦因数为
,冰壶质量为
,
,
,重力加速度为
,
(1)求冰壶在
点的速率;
(2)求冰壶从 点到 点的运动过程中受到的冲量大小;
(3)若将 段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为 ,原只能滑到 点的冰壶能停于 点,求 点与 点之间的距离。
探究某种笔的弹跳问题时,把笔分为轻质弹簧、内芯和外壳三部分,其中内芯和外壳质量分别为
和
.笔的弹跳过程分为三个阶段:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见题图a);
②由静止释放,外壳竖直上升至下端距桌面高度为
时,与静止的内芯碰撞(见题图b);
③碰后,内芯与外壳以共同的速度一起上升到外壳下端距桌面最大高度为
处(见题图c)。
设内芯与外壳的撞击力远大于笔所受重力、不计摩擦与空气阻力,重力加速度为
。求:
(1)外壳与内芯碰撞后瞬间的共同速度大小;
(2)从外壳离开桌面到碰撞前瞬间,弹簧做的功;
(3)从外壳下端离开桌面到上升至 处,笔损失的机械能。
如图所示,巡查员站立于一空的贮液池边,检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为 ,照明灯到池底的距离为 。若保持照明光束方向不变,向贮液池中注入某种液体,当液面高为 时,池底的光斑距离出液口 。
(1)试求当液面高为 时,池底的光斑到出液口的距离 。
(2)控制出液口缓慢地排出液体,使液面以 的速率匀速下降,试求池底的光斑移动的速率 。