如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道。一个小球P(可看成质点)从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过AB段。(取g=10m/s2。)(1)试讨论小球P能否到达BDO轨道的O点,并说明理由。若能,求出小球通过O点时对轨道的压力。(2)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?
如图所示,光滑绝缘水平面上放置一均匀导体制成的正方形线框abcd,线框质量为m,电阻为R,边长为L.有一方向竖直向下的有界磁场,磁场的磁感应强度为B,磁场区宽度大于L,左边界与ab边平行.线框在水平向右的拉力作用下垂直于边界线穿过磁场区. (1)若线框以速度v匀速穿过磁场区,求线框在离开磁场时ab两点间的电势差; (2)若线框从静止开始以恒定的加速度a运动,经过t1时间ab边开始进入磁场,求cd边将要进入磁场时刻回路的电功率; (3)若线框以初速度v0进入磁场,且拉力的功率恒为P0.经过时间T,cd边进入磁场,此过程中回路产生的电热为Q.后来ab边刚穿出磁场时,线框速度也为v0,求线框穿过磁场所用的时间t.
)如图所示,一质量为m的氢气球用细绳拴在地面上,地面上空风速水平且恒为v0,球静止时绳与水平方向夹角为α.某时刻绳突然断裂,氢气球飞走.已知氢气球在空气中运动时所受到的阻力f正比于其相对空气的速度v,可以表示为f=kv(k为已知的常数).则 (1)氢气球受到的浮力为多大? (2)绳断裂瞬间,氢气球加速度为多大? (3)一段时间后氢气球在空中做匀速直线运动,其水平方向上的速度与风速v0相等,求此时气球速度大小(设空气密度不发生变化,重力加速度为g).
一棱镜的截面为直角三角形ABC,∠A=30o,斜边AB=a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内,一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜,求:光线从棱镜射出时,出射点的位置(不考虑光线沿原来路返回的情况)。
一列沿x轴正方向传播的简谐波,在t=0时刻的波形图如图所示,已知这列波在P连续出现两次波峰的时间间隔是0.4 s,求: (1)这列波的波速是多少? (2)再经过多少时间质点R才能第一次到达波峰? (3)R第一次到达波峰以前的时间里,P通过的总路程是多少?
双星系统在银河系中很普遍。LMCX-3双星系统,它由可见星A和不可见的暗星B构成。两星视为质点,不考虑其它天体的影响,A、B两星均围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动,它们之间的距离保持不变,如图所示。已知引力常量为G,可见星A的运行周期为T . (1)若A、B两星之间的距离为L,则该双星系统的总质量为多少? (2)若用可见星C置于O处并保持不动,来替代暗星B,使A的运行周期仍为T,还知道运行线速度为V,则C的质量MC应为多大?