实验小组为了测量一栋5l层的写字楼每层的平均高度(层高)及该栋楼房的某高速电梯的运行情况,请一质量为m=60kg的某同学站在放于电梯的水平地板上的体重计上,体再计内安装有压力传感器,电梯从一楼直达51楼,已知t=0至t="1" s内,电梯静止不动,与传感器连接的汁算机自动画出了体重计示数随时间变化的图线,如下图。求:电梯启动和制动时的加速度大小;该大楼每层的平均层高。
如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为S1=80.0cm2,小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为S2=40.0cm2,两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm,汽缸外大气的压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K,初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K。现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2,求: (1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度; (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。
同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为。N板上固定有三个圆环。将质量为的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加速度为g。求: (1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度; (2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向; (3)摩擦力对小球做的功。
如图,一长为10cm的金属棒用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里,弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω,已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm。闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2,判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。
如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂,摆长相同,均为l。现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,摆至最低点与金属球发生弹性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场,已知由于磁场的阻尼作用,金属球总能在下一次碰撞前停在最低点处,重力加速度为g。求: (1)第一次碰撞前绝缘球的速度v0; (2)第一次碰撞后绝缘球的速度v1; (3)经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于37°。(你可能用到的数学知识:sin37°=0.6,cos37°=0.8,0.812=0.656,0.813=0.531,0.814=0.430,0.815=0.349,0.816=0.282)
如图所示,MNPQ是一块截面为正方形的玻璃砖,其边长MN=30 cm。一束激光AB射到玻璃砖的MQ面上(入射点为B)进入玻璃砖后在QP面上的F点(图中未画出)发生全反射,恰沿DC方向射出。其中B为MQ的中点,∠ABM=30°,PD="7.5" cm,∠CDN=30°。 ①画出激光束在玻璃砖内的光路示意图,求出QP面上的反射点F到Q点的距离QF; ②求出该玻璃砖的折射率; ③求出激光束在玻璃砖内的传播速度(真空中光速c=3×108m/s)。