如图所示,一个中空的圆柱体在水平面内绕轴匀速转动,一个质量m=0.2kg的物块(看做质点)紧贴圆柱内壁随圆柱一起转动,但不与圆柱内壁粘连。已知圆柱体内径d=1.0m,物块与内壁的动摩擦因数μ=0.4,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。要使物块与圆柱体保持相对静止,求圆柱体绕中心轴旋转的角速度ω的范围。(g=10 m/s2)
将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在坚直平面的A、A′之间来回滑动。A、A′点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于5°,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:(1)容器的半径;(2)小滑块的质量;(3)滑块运动过程中的机械能。(g取10m/s2)
(9分)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时压强P0=1.0×105 Pa,线段AB与v轴平行。(ⅰ)求状态B时的压强为多大?(ⅱ)气体从状态A变化到状态B过程中,对外界做的功为10 J,求该过程中气体吸收的热量为多少?
(18分) 如图,竖直平面内存在水平向右的匀强电场,场强大小E=10N/c,在y≥0的区域内还存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小B=0.5T一带电量、质量的小球由长的细线悬挂于点小球可视为质点,现将小球拉至水平位置A无初速释放,小球运动到悬点正下方的坐标原点时,悬线突然断裂,此后小球又恰好能通过点正下方的N点。(g=10m/s),求:(1)小球运动到点时的速度大小;(2)悬线断裂前瞬间拉力的大小;(3)间的距离。
如图甲所示,足够长的光滑U形导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,其宽度L=1m,所在平面与水平面的夹角为=53o,上端连接一个阻值为R=0.40Ω的电阻.今有一质量为m=0.05 kg、有效电阻为r=0.30 Ω的金属杆ab沿框架由静止下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,其沿着导轨的下滑距离x与时间t的关系如图乙所示,图象中的OA段为曲线,AB段为直线,导轨电阻不计,g=10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响),试求:(1)磁感应强度B的大小;(2)金属杆ab在开始运动的1.5 s内,,通过电阻R的电荷量;(3)金属棒ab在开始运动的1.5 s内,电阻R上产生的热量。
我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动,科学家对月球的探索会越来越深入。(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径;(2)若宇航员随登月飞船登陆月球后,在月球表面高度为h的某处以速度v0水平抛出一个小球,小球飞出的水平距离为x。已知月球半径为R月,引力常量为G,试求出月球的质量M月。