在四川汶川抗震救灾中,一名质量为60 kg、训练有素的武警战士从直升机上通过一根竖直的质量为20 kg的长绳由静止开始滑下,速度很小可认为等于零.在离地面18 m高处,武警战士感到时间紧迫,想以最短的时间滑到地面,开始加速.已知该武警战士落地的速度不能大于6 m/s,以最大压力作用于长绳可产生的最大加速度为5 m/s2;长绳的下端恰好着地,当地的重力加速度为g=10 m/s2.求武警战士下滑的最短时间和加速下滑的距离.
[3-4] (1)一振动周期为 T ,振幅为 A ,位于 x =0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动,该波源产生的一维简谐横波沿 x 轴正向传播,波速为 v ,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点 P ,关于质点 P 振动的说法正确的是。
振幅一定为 A
周期一定为 T
速度的最大值一定为 v
开始振动的方向沿 y 轴向上或向下取决于它离波源的距离
若 P 点与波源距离 s=vT ,则质点 P 的位移与波源的相同
(2)一半圆柱形透明物体横截面如图所示,底面 AOB 镀银(图中粗线), O 表示半圆截面的圆心。一束光线在横截面内从 M 点的入射角为30º, ∠MOA =60º, ∠NOB =30º。求 (ⅰ)光线在 M 点的折射角; (ⅱ)透明物体的折射率。
甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。
如图所示,以 A,B 和 C,D 为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内,一滑板静止在光滑水平地面上,左端紧靠 B 点,上表面所在平面与两半圆分别相切于 B,C 。一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上 E 点,运动到 A 时刚好与传送带速度相同,然后经 A 沿半圆轨道滑下,再经 B 滑上滑板。滑板运动到 C 时被牢固粘连。物块可视为质点,质量为 m ,滑板质量 M=2m ,两半圆半径均为 R ,板长 l =6.5 R ,板右端到 C 的距离 L 在 R<L<5R 范围内取值。 E 距 A 为 s=5R 。物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因素均为 μ =0.5,重力加速度取 g 。 ⑴求物块滑到 B 点的速度大小; ⑵试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中,克服摩擦力做的功 W f 与 L 的关系,并判断物块能否滑到 CD 轨道的中点。
v 1 如图(a)所示,在以 O 为圆心,内外半径分别为 R 1 和 R 2 的圆环区域内,存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场,内外圆间的电势差 U 为常量, R 1 = R 0 , R 2 =3 R 0 ,一电荷量为 +q ,质量为 m 的粒子从内圆上的 A 点进入该区域,不计重力。 ⑴已知粒子从外圆上以速度 v 1 射出,求粒子在 A 点的初速度 v 0 的大小。 ⑵若撤去电场,如图(b),已知粒子从 OA 延长线与外圆的交点 C 以速度 v 2 射出,方向与 OA 延长线成 45° 角,求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间。 ⑶在图(b)中,若粒子从A点进入磁场,速度大小为 v 3 ,方向不确定,要使粒子一定能够从外圆射出,磁感应强度应小于多少?
如图所示,质量 M=2kg 的滑块套在光滑的水平轨道上,质量 m=1kg 的小球通过长 L=0.5m 的轻质细杆与滑块上的光滑轴 O 连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕 O 轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度 v 0 =4m/s , g 取 10m/s2 。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点 P 时对轻杆的作用力大小和方向。 (2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速度大小。 (3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。