一个质量为3.0kg的物块,静止在水平地面上。物块与水平面间的动摩擦因数为0.20,现在给物块施加一个大小为15N、方向向右的推力F1,并持续作用6s,在6s末时撤去该力,同时给物块施加一个大小为12N、方向向左的水平推力F2,持续作用一段时间后又将它撤去,并立即给物块施加一个大小仍为12N,方向向右持续作用的水平推力F3。已知物块由静止开始运动经历14s速度达到18m/s、方向向右。求物块在14s内发生的位移(g取10m/s2)
如图所示,在倾角为θ = 30o 的光滑斜面的底端有一个固定挡板D,小物体C靠在挡板D上,小物体B与C用轻质弹簧拴接。当弹簧处于自然长度时,B在O点;当B静止时,B在M点,OM = l。在P点还有一小物体A,使A从静止开始下滑,A、B相碰后一起压缩弹簧。A第一次脱离B后最高能上升到N点,ON =" 1.5" l。B运动还会拉伸弹簧,使C物体刚好能脱离挡板D。A、B、C的质量都是m,重力加速度为g。求 (1)弹簧的劲度系数; (2)弹簧第一次恢复到原长时B速度的大小; (3)M、P之间的距离。
1897年汤姆生通过对阴极射线的研究,发现了电子,从而使人们认识到原子是可分的。汤姆生当年用来测定电子比荷(电荷量e与质量m之比)的实验装置如图所示,真空玻璃管内C、D为平行板电容器的两极,圆形阴影区域内可由管外电磁铁产生一垂直纸面的匀强磁场,圆形区域的圆心位于C、D中心线的中点,直径与C、D的长度相等。已知极板C、D的长度为L1,C、D间的距离为d,极板右端到荧光屏的距离为L2。由K发出的电子,经A与K之间的高电压加速后,形成一束很细的电子流,电子流沿C、D中心线进入板间区域。 若C、D间无电压,则电子将打在荧光屏上的O点;若在C、D间加上电压U,则电子将打在荧光屏上的P点,P点到O点的距离为h;若再在圆形区域内加一方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,则电子又打在荧光屏上的O点。不计重力影响。 (1)求电子打在荧光屏O点时速度的大小。 (2)推导出电子比荷的表达式。 (3)利用这个装置,还可以采取什么方法测量电子的比荷?
如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行。求 (1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小; (2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN; (3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对 线框所做的功W。
1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算出了地球的平均密度。根据你学过的知识,能否知道地球平均密度的大小。
中子星是恒星演变到最后的一种存在形式. (1)有一密度均匀的星球,以角速度ω绕自身的几何对称轴旋转.若维持其表面物质不因快速旋转而被甩掉的力只有万有引力,那么该星球的密度至少要多大? (2)蟹状星云中有一颗中子星,它每秒转30周,以此数据估算这颗中子星的最小密度. (3)若此中子星的质量约为太阳的质量(2×1030 kg),试问它的最大可能半径是多大?