质量为M=3.0kg的小车在光滑的水平轨道上匀速向右运动,速度为v1=2m/s。在小车下方中心O处悬挂一根长长的轻绳,绳下端拴一个质量m=2.0kg的钢块,钢块随小车一起运动,轻绳保持竖直方向,如图所示。一颗质量为m`=0.4kg的子弹从左边沿水平方向向右射来,速度为v2=30m/s,与钢块发生碰撞,碰撞时间极短,碰后子弹以20m/s的速度反向弹回。求钢块在此后的运动过程中离最低点的高度的最大值。
风力发电作为一种无污染、低成本的电力产业,发展前景广阔.我国风力资源丰富,到2000年底,我国风力发电机的总装机容量已达264万千瓦.风力发电的原理是利用风推动叶轮转动,将风的动能转化为叶轮的动能,再将叶轮的动能转化为电能. (1)设空气的密度为ρ,叶轮每个车叶的长度均为L,正对叶轮的水平风速为v,整个发电机的效率为η,那么每台发电机发出的电功率P=_____________. (2)我国研制Wd646型风力发电机,每个车叶的长度L="22" m,当风速达到v="15" m/s时,其输出的电功率可达P="600" kW.求该风力发电机将风的动能转化为电能的总效率η.(空气密度ρ="1.29" kg/m3)
如图所示,在两端足够长的敞口容器中,有两个可以自由移动的光滑活塞A和B,中间封有空气.现有一块粘泥C以Ek0的动能沿水平方向飞撞到A并粘在一起向右运动,由于活塞的压缩,使密封气体的内能增加.设A、B、C质量相等,不计被封气体的质量,则密封气体在绝热状态变化过程中,内能增加量的最大值是多少?
假设站在赤道某地的人,恰能在日落后4 h的时候,观察到一颗自己头顶上空被阳光照亮的人造地球卫星.若该卫星是在赤道所在平面做匀速圆周运动,又已知地球的同步卫星绕地球运行的轨道半径约为地球半径的6.0倍,试估算此人造地球卫星绕地球运行的周期.
如图所示,平面镜M与竖直巨型光屏平行放置,其与光屏之间的距离为L,由小孔S处垂直光屏向平面镜中点O射入一束氦氖激光,现平面镜M以其中点O为轴逆时针匀速旋转,角速度为ω,求: (1)平面镜转过15°时,光屏上形成的光点P至S的距离. (2)平面镜转动时间t(t<)时,激光束在光屏上形成的光点移动的速度.
如图所示是做光电效应实验的装置简图.在抽成真空的玻璃管内,K为阴极(用金属铯制成,发生光电效应的逸出功为1.9 eV),A为阳极.在a、b间不接任何电源.用频率为ν(高于铯的极限频率)的单色光照射阴极K ,会发现电流表指针有偏转.这时,若在a、b间接入直流电源,a接正极,b接负极,并使a、b间电压从零开始逐渐增大,发现当电压表的示数增大到2.1 V时,电流表的示数刚好减小到零.求: (1)a、b间未接直流电源时,通过电流表的电流方向. (2)从阴极K发出的光电子的最大初动能Ek是多少? (3)入射的单色光的频率是多少?