如图是打秋千的示意图,最初人直立站在踏板上(A点所示),绳与竖直方向成角,人的重心到悬点O的距离为;从A点向最低点B运动过程中,人由直立状态自然下蹲,在B点人的重心到悬点O的距离为;在最低点处,人突然由下蹲变成直立状态(人的重心到悬点O的距离恢复为)且保持该状态到最高点C.设人的质量为m,踏板和绳的质量不计,空气阻力不计.求:人刚到最低点B还处于下蹲状态时,两根绳中的总拉力F为多大?人到达左端最高点C时,绳与竖直方向的夹角为多大?(用反三角函数表示)
如图所示,绝缘长方体 B 置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场 E 。长方体 B 的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数 μ=0.05 (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。 B 与极板的总质量 m B =1.0kg .带正电的小滑块 A 质量 m A =0.60kg ,其受到的电场力大小 F=1.2N .假设 A 所带的电量不影响极板间的电场分布。 t=0 时刻,小滑块 A 从 B 表面上的 a 点以相对地面的速度 v A =1.6m/s 向左运动,同时, B (连同极板)以相对地面的速度 v B =0.40m/s 向右运动。问( g 取 10m/s2 ) (1) A 和 B 刚开始运动时的加速度大小分别为多少? (2)若 A 最远能到达 b 点, a 、 b 的距离L应为多少?从 t=0 时刻至 A 运动到 b 点时,摩擦力对 B 做的功为多少?
如图所示,水平地面上静止放置着物块 B和C ,相距 l=1.0m 。物块 A 以速度 v 0 =10m/s 沿水平方向与 B 正碰。碰撞后 A和B 牢固地粘在一起向右运动,并再与 C 发生正碰,碰后瞬间 C 的速度 v=2.0m/s 。已知 A和B 的质量均为 m , C 的质量为 A 质量的 k 倍,物块与地面的动摩擦因数 μ=0.45 , g 取 10m/s2 ) (1)计算与 C 碰撞前瞬间 AB 的速度; (2)根据 AB与C 的碰撞过程分析 k 的取值范围,并讨论与 C 碰撞后 AB 的可能运动方向。
如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为 l 、足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为 α ,条形匀强磁场的宽度为 d ,磁感应强度大小为 D 、方向与导轨平面垂直。长度为 2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成""型装置,总质量为 m ,置于导轨上。导体棒中通以大小恒为 I 的电流(由外接恒流源产生,图中未图出)。线框的边长为 d(d<i) ,电阻为 R ,下边与磁场区域上边界重合。将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。重力加速度为 g 。 求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热 Q ; (2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间 t 1 ; (3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离 x m 。
在 β 衰变中常伴有一种称为"中微子"的粒子放出。 中微子的性质十分特别,因此在实验中很难探测。1953年,莱尼斯和柯文建造了一个由大水槽和探测器组成的实验系统,利用中微子与水中 H 1 1 的核反应,间接地证实了中微子的存在。 (1)中微子与水中的 H 1 1 发生核反应,产生中子( n 0 1 )和正电子( e + 1 0 ),即 中微子+ H 1 1 → n 0 1 + e + 1 0 可以判定,中微子的质量数和电荷数分别是。(填写选项前的字母)
(2)上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇,与电子形成几乎静止的整体后,可以转变为两个光子( γ ),即 e + 1 0 + e - 1 0 →2γ
已知正电子和电子的质量都为 9.1×10 - 31 ㎏ ,反应中产生的每个光子的能量约为 J .正电子与电子相遇不可能只转变为一个光子,原因是。 (3)试通过分析比较,具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3 ,平均摩尔质量为0.29 kg/mol 。阿伏加德罗常数 N A =6.02×1023mol - 1 ,取气体分子的平均直径为 2×10 - 10 m ,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值。(结果保留一位有效数字)