某游乐场的过山车从较高的弧形轨道顶部,从静止开始向下运动,在底部进入与之连接的圆形轨道,它可以底朝上在竖直圆轨道顶部运行,游客不会掉下来,如图(甲)所示,可以把这种情形抽象为如图(乙)所示的简图,为了游客的安全,载人过山车在通过圆轨道的最高点时,对轨道要有一定的压力,假设该压力为人与过山车总重力的0.5倍,圆轨道的半径为R,不考虑一切阻力,问:弧形轨道顶部到底部的高度应多大?若人的质量为,过山车经过圆轨道最低点时人对座椅的压力多大?
一质量为m的质点,系在细绳的一端,绳的另一端固定在平面上,此质点在粗糙水平面上作半径为r的圆周运动,设质点的最初速率是v0,当它运动一周时,其速率为v0/2,求: (1)摩擦力作的功; (2)动摩擦因数; (3)在静止以前质点共运动了多少圈?
为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板,间距L=0.05m,当连接到U=2500V的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示,现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒N=1.0×1013个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17C,质量为m=2.0×10-15kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后: (1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附? (2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功? (3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?
如图所示,在E=1×104V/m的水平方向的匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨道与一水平绝缘轨道MN连接,半圆形轨道所在的竖直平面与电场线平行,P为QN圆弧的中点,其半径R=0.40m。一带正电量为q=1×10-4C、质量为m=0.10kg的小滑块,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求: (1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,滑块应在水平轨道上离N点多远处开始释放? (2)在(1)中这样释放的滑块通过P点时对轨道的压力是多大?
宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于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。设每个星体的质量均为。 (1)试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期。 (2)假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离l应为多少?
如图所示是一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t = 0时刻的波形图,已知波的传播速度v = 2m/s.试回答下列问题: (1)画出x =" 2.0" m处质点的振动图像; (2)求出x = 2.5m处质点在0 ~ 4.5s内通过的路程及t = 4.5s时的位移. (3)此时A点的纵坐标为2cm,试求从图示时刻开始经过多少时间A点第一次出现波峰?