一物体以5m/s的初速度沿倾角为37˚的固定斜面上滑。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,设斜面足够长。(g=10m/s2,sin37˚=0.6,cos37˚=0.8)求:(1)物体上滑的最大位移;(2)物体回到出发点时的速度;
如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M的物块放在与滑轮相距l的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ。现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端挂质量为m的小球,绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止,重力加速度为g.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g取10 m/s2). 放开小球,系统运动,求小球做匀加速运动时的加速度及此时绳子的拉力大小.设M=2kg,,l=2.5m,h=0.5 m,μ=0.2,小球着地后立即停止运动,要使物块不撞到定滑轮,则小球质量m应满足什么条件?
宇宙中存在由质量相等的四颗星组成的四星系统,四星系统离其他恒星较远,通常可忽略其他星体对四星系统的引力作用.已观测到稳定的四星系统存在两种基本的构成形式:一种是四颗星稳定地分布在边长为a的正方形的四个顶点上,均围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,其运动周期为;另一种形式是有三颗星位于边长为a的等边三角形的三个项点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行,其运动周期为,而第四颗星刚好位于三角形的中心不动.试求两种形式下,星体运动的周期之比.
(选修模块3-5)(15分)下列物理实验中,能说明粒子具有波动性的是
氢原子的能级如图所示.有一群处于n=4能级的氢原子,这群氢原子能发出 种谱线,发出的光子照射某金属能产生光电效应现象,则该金属的逸出功应小于 eV.近年来,国际热核聚变实验堆计划取得了重大进展,它利用的核反应方程是H +H→He+n.若H和H迎面碰撞,初速度大小分别为v1、v2,H、H、He、n的质量分别为m1、m2、m3、m4,反应后He的速度大小为v3,方向与H的运动方向相同,求中子n的速度(选取m的运动方向为正方向,不计释放的光子的动量,不考虑相对论效应).
(选修模块3-3)(15分)二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减为原来的一半,不计温度变化,则此过程中
实验发现,二氧化碳气体在水深170m处变成液体,它的密度比海水大,靠深海的压力使它永沉海底,以减少排放到大气中的二氧化碳量.容器中的二氧化碳处于汽液平衡状态时的压强随温度的增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”);在二氧化碳液体表面,其分子间的引力 (选填“大于”、“等于”或“小于”)斥力.实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体.设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,将二氧化碳分子看作直径为D的球,体积为V球=πD3,则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少?
如图所示,在MN左侧有相距为的两块正对的平行金属板P、Q,板长两板带等量异种电荷,上极板带负电。在MN右侧存在垂直于纸面的矩形匀强磁场(图中未画出),其左边界和下边界分别与MN、AA’重合(边界上有磁场)。现有一带电粒子以初速度v0沿两板中央OO′射入,并恰好从下极板边缘射出,又经过在矩形有界磁场中的偏转,最终垂直于MN从A点向左水平射出。 已知A点与下极板右端的距离为d。不计带电粒子重力。求:粒子从下极板边缘射出时的速度;粒子从O运动到A经历的时间;矩形有界磁场的最小面积。