小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离d后落地,如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g.忽略手的运动半径和空气阻力.求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2.问绳能承受的最大拉力多大?改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?
如图所示,有一截面是直角三角形的棱镜ABC,∠A=30º.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏.现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜. (1)红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少? (2)为了使红光能从AC面射出棱镜,n1应满足什么条件? (3)若两种光都能从AC面射出,求在光屏MN上两光点间的距离.
一气象探测气球,在充有压强为1.OOatm(即76.0cmHg),温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:(1)氦气在停止加热前的体积(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积(3)若忽略气球内分子间相互作用,停止加热后,气球内气体吸热还是放热?简要说明理由.
如图,空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向为y轴正方向,磁场方向垂直于xy平面(纸面)向外,电场和磁场都可以随意加上或撤除,重新加上的电场或磁场与撤除前的一样.一带正电荷的粒子从P(x=0,y=h)点以一定的速度平行于x轴正向入射.这时若只有磁场,粒子将做半径为R0的圆周运动;若同时存在电场和磁场,粒子恰好做直线运动.现在,只加电场,当粒子从P点运动到x=R0平面(图中虚线所示)时,立即撤除电场同时加上磁场,粒子继续运动,其轨迹与x轴交于M点.不计重力.求:⑴粒子到达x=R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离;⑵M点的横坐标xM.
如图所示,一只木箱质量为m=20kg,静止在水平面上,木箱与水平面间的动摩擦因数为="0.25." 现用与水平方向成斜向右下方的力F=200N推木箱,作用t=2.5s后撤去此推力,最终木箱停在水平面上.已知,,取g=10m/s2.求:(1)在推力F作用下,木箱的加速度大小a;(2)全过程中木箱的最大速度Vm;(3)撤去推力F后木箱继续滑行的时间t.
如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg,大小可忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,g取10m/s2,试求:(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?(2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增大的水平向右的力F,假设木板足够长,在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小的变化而变化的图象。