已知地球的半径R=6.4×106m,地球表面重力加速度g=9.8m/s2,大气压Po=1.0×105Pa,空气的平均摩尔质量M=2.9×10-2kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1,在下列问题的探索中还可以查用其他数据。(结果保留两位有效数字)(1)估算地球周围大气层的空气分子数(2)假如把地球大气全部变为液体而分布在地球表面,地球的体积将增加多少?
初速度为v0,质量为m,电荷量为+q的带电粒子逆着电场线的方向从匀强电场边缘射入匀强电场,已知射入的最大深度为d.则 (1)场强大小E=_____; (2)带电粒子在电场区域中运动的时间 (不计带电粒子的重力)为t=______。
(15分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切与B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求 (1)小球在C点的速度的大小; (2)小球在AB段运动的加速度的大小; (3)小球从D点运动到A点所用的时间。
(15分)如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2).求: (1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中克服摩擦力做的功; (2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小; (3)小滑块着地时的速度大小和方向。
(15分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面(足够长)上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v—t图像如图乙,试求: (1)物体沿斜面上行时加速运动与减速运动的加速度大小; (2)物体与斜面间的滑动摩擦因数μ; (3)1s内拉力F的平均功率.
如图所示,两个质量均为2kg的小环套在一水平放置的粗糙长杆上,两根长度均为l的轻绳一端系在小环上,另一端系在质量为4kg的木块上,两个小环之间的距离也为l,小环保持静止, g取10m/s2。试求: (1)任意一个小环对杆的压力; (2)小环与杆之间的动摩擦因数μ至少为多大?