在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示,人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的2930mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为m,斜面的倾角约为度。(g取10m/s2)
如图所示,一个绝热的气缸竖直放置,内有一个绝热且光滑的活塞,中间有一个固定的导热性良好的隔板,隔板将气缸分成两部分,分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m,横截面积为S,与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当A气体吸收热量Q时,活塞上升了h,此时气体的温度为T1。已知大气压强为P0,重力加速度为g。①加热过程中,若A气体内能增加了ΔE1,求B气体内能增加量ΔE2②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T2。求此时添加砂粒的总质量Δm。
如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B=0.15T,方向垂直纸面向内,处于半径为R=0.1m的圆形区域内,匀强磁场的最左端与y轴相切于坐标原点O。在圆形磁场的最右端有一光屏与圆形磁场相切于A点。坐标原点O有一粒子源,沿纸面向各个方向以相同的速率v0=3×106m/s发射正粒子,已知粒子的比荷,不计粒子的重力。试求:(1)沿着x轴正方向射出的粒子通过磁场后击中光屏的点与A点距离(2)沿什么方向发射的粒子在磁场中运动的时间最长,最长时间是多少(3)若粒子发射方向沿+X轴方向,磁场可绕O点在纸面内转动,为使得粒子击中光屏的点与A点距离最大,求磁场绕O点转过的角度,并求最大距离。
泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6,g=10m/s2。(1)物体在运动过程中的最大加速度为多少(2)在距出发点多远处,物体的速度达到最大(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少。
如图所示,抗震救灾运输机在某场地卸放物资时,通过倾角为300的固定光滑斜轨道面进行。有一件质量为m=2.0kg的小包装盒,由静止开始从斜轨道的顶端A滑至底端B,然后又在水平面上滑行一段距离后停下。若A点距离水平面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,求:(1)包装盒由A滑到B所经历的时间; (2)若地面的动摩擦因数为0.5,包装盒在水平地面上还能滑行多远?(不计斜面和地面接触处的能量损耗)
中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.6710m/kg.s)