如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2.拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1 > F2,试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T.
(16分)在竖直平面内固定一轨道ABCO, AB段水平放置,长为4 m,BCO段弯曲且光滑,轨道在O点的曲率半径为1.5 m;一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上,圆环与轨道AB段间的动摩擦因数为0.5。建立如图所示的直角坐标系,圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下,从A(-7,2)点由静止开始运动,到达原点O时撤去恒力F,水平飞出后经过D(6,3)点。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求: ⑴圆环到达O点时对轨道的压力;⑵恒力F的大小;⑶圆环在AB段运动的时间。
(15分) 如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面的夹角为θ, N、Q两点间接有阻值为R的电阻。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。将质量为m、阻值也为R的金属杆ab垂直放在导轨上,杆ab由静止释放,下滑距离x时达到最大速度。重力加速度为g,导轨电阻不计,杆与导轨接触良好。求:⑴杆ab下滑的最大加速度;⑵杆ab下滑的最大速度;⑶上述过程中,杆上产生的热量。
如图所示,质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都视作质点,与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,问:①弹簧的弹性势能最大时,P、Q的速度各为多大?②弹簧的最大弹性势能是多少?
如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC面,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求:①该介质对光的折射率;②光在介质中的传播速度。
某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热。①在压力阀被顶起前,停止加热。若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数。②在压力阀被顶起后,停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。