如图是一种测定风力的仪器的原理图,一金属球固定在一细长的轻金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内转动,无风时金属丝自然下垂,现发现水平风力大小为F时,金属丝偏离竖直方向的角度为θ,求:金属球对金属丝的拉力的大小;金属球的质量为多少?
如图所示,大量质量为、电量为的带电粒子(不计重力),由静止开始经电场加速后沿水平方向从P点进入的匀强磁场,不计各粒子之间的作用力。已知磁感应强度为B,磁场的两边界线竖直且上下足够长,宽度为。回答下列问题:(1)加速电场的电压为时,粒子刚好能从磁场的右边界穿过,求(2)若在P点加一个速度散射器(可使粒子速度方向变化,而不改变速度大小),使粒子从P点沿各个方向射入磁场,为使磁场右边界有粒子射出,加速电压至少应为多大?(3)在有速度散射器的情况下,将加速电压调为,则穿过磁场的粒子中,穿越磁场的最短时间为多少?
在跳水馆里,水池里水的深度要恰当。水太深,会造成浪费,太浅则会使跳水运动员的在比赛中存在危险。下面我们可以用学过的物理知识,再将跳水运动进行理想化处理,就可以大体上估算出水池里水的深度至少是多少。在10m跳台跳水比赛中,运动员起跳高度取0.5m,运动员入水后将会受到浮力、水的阻力等,入水速度越大,水的阻力也会越大。在下列情况下估算水池的安全深度。(1)运动员从最高点向下运动认为是自由落体运动,若运动员入水后受到的浮力和水的阻力总共为自身重量的3倍。求出水池的安全深度。(2)运动员从最高点向下运动认为是自由落体运动,运动员入水后受到的水的阻力很大,如果不考虑水的阻力,只考虑浮力,计算的安全深度将有很大偏差。若运动员的身体的密度是水的密度的0.9倍,入水后在只考虑浮力和重力的情况下,计算水池的安全深度。(3)实际上,运动员在空中的运动也受空气阻力,若空气阻力是重力的0.2倍,仍按照运动员入水后受到的浮力和水的阻力总共为自身重量的3倍。计算水池的安全深度。
理论证明:卫星围绕中心天体以速度做匀速圆周运动时,如果将卫星速度突然增大到,卫星就可以摆脱中心天体的引力。由于万有引力和点电荷之间的库仑力均与距离平方成反比,所以,电子围绕原子核的运动与卫星的运动是相似的。有一质量为、电量为-的电子围绕电量为Q的原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动,受到光的照射,电子吸收能量从而脱离原子核的吸引。回答下列问题:(1)电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的速度是多大? ( 2 ) 电子绕原子核在半径为的圆周上做匀速圆周运动的周期是多大?(3)电子至少吸收多大能量才能脱离原子核的吸引?
如图所示在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10.0N,方向平行斜面向上。经时间t=4.0s绳子突然断了,求:(1)绳断时物体的速度大小。(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间?(sin37°="0.60," cos37°=0.80,g=10m/s2)
汽车由静止出发做匀加速直线运动,运动6s后汽车改做匀速直线运动,匀速运动4s后,汽车刹车改做匀减速直线运动,再经3s停止,全程共经过153m,求:(1)车刹车后的加速度;⑵车在第12s末的速度。