(13分)2011年8月10日,改装后的瓦良格号航空母舰进行出海航行试验,中国成为拥有航空母舰的国家之一。已知该航空母舰飞行甲板长度为L="300" m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5 m/s2,飞机速度要达到v="60" m/s才能安全起飞。(1)如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装器弹出时的速度至少是多大?(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大?
如图所示,质量为2m的小滑块P和质量为m的小滑块Q都视作质点,与轻质弹簧相连的Q静止在光滑水平面上。P以某一初速度v向Q运动并与弹簧发生碰撞,问: ①弹簧的弹性势能最大时,P、Q的速度各为多大? ②弹簧的最大弹性势能是多少?
如图所示,一透明介质制成的直角三棱镜,顶角∠A=30°,一束光由真空垂直射向AC面,经AB面射出后的光线偏离原来方向15°。已知光在真空中的传播速度为c。求: ①该介质对光的折射率; ②光在介质中的传播速度。
某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热。 ①在压力阀被顶起前,停止加热。若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0,阿伏加德罗常数为NA,计算锅内气体的分子数。 ②在压力阀被顶起后,停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为W0,并向外界释放了Q0的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。
质谱仪是一种分析同位素的重要工具,它的构造原理如图所示。离子源S产生质量为m、电荷量为q的钾离子,离子出来时速度很小,可视为零。离子经过电势差为U的电场加速后,沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,经半圆周到达照相底片上的P点。 (1)求粒子进入磁场时的速度; (2)求P点到入口S1的距离x; (3)在实验过程中由于仪器不完善,加速电压在平均值U附近变化U,求需要以多大相对精确度U/U维持加速电压值,才能使钾39、钾41的同位素束在照相底片上不发生覆盖。
在水平地面上放置一长木板A,木板中心O处有一小物块B(视为质点),开始时A、B均静止,长木板运动的速度随时间变化的关系图像如图所示,A与B之间的动摩擦因数为0.1,mB=2kg,取g=10m/s2。回答以下问题: (1)若B不从A上滑下,在图乙中画出B的速度随时间变化的关系图线。 (2)若B不从A上滑下,板的最短长度L; (3)从B开始运动直到最终静止时A与B之间因摩擦而产生的热量。