如图所示是一列简谐波在t=0时的波形和传播距离。波沿x轴的正方向传播,已知从t=0到t="1.0" s时间内,质点P两次出现在波谷位置,且在t="1.0" s时P质点刚好处在波谷位置。求:①该简谐波的周期;②从t=0开始经过多长时间,坐标轴上x ="5" m处的质点Q第一次到达波峰。
半径分别为 r 和 2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面上,一长为 r ,质量为 m 且质量分布均匀的直导体棒 AB 置于圆导轨上面, BA 的延长线通过圆导轨的中心 O ,装置的俯视图如图所示;整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为 B ,方向竖直向下;在内圆导轨的 C 点和外圆导轨的 D 点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度 ω 绕 O 逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略,重力加速度大小为 g ,
求:(1)通过电阻 R 的感应电流的方向和大小;
(2)外力的功率。
2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约 39km 的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约 1.5km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小 g=10m/s2 . (1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到 1.5km 高度处所需要的时间及其在此处速度的大小. (2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力大小可近似表示为 f=kv2 ,其中 v 为速率, k 为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的 v-t 图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量 m=100kg ,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)。
如图,质量分别为 m A 、 m B 的两个小球 A 、 B 静止在地面上方, B 球距地面的高度 h=0.8m , A 球在 B 球的正上方。 先将 B 球释放,经过一段时间后再将 A 球释放。 当 A 球下落 t=0.3s 时,刚好与 B 球在地面上方的 P 点处相碰,碰撞时间极短,碰后瞬间 A 球的速度恰为零。已知 m B =3 m A ,重力加速度大小为 g=10m/s2 。
(i) B 球第一次到达地面时的速度;
(ii) P 点距离地面的高度。
一个半圆形玻璃砖,某横截面半径为 R 的半圆, AB 为半圆的直径。 O 为圆心,如图所示,玻璃的折射率为 n= 2
(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在 AB 上的最大宽度为多少? (ii)一细束光线在 O 点左侧与 O 相距处垂直于 AB 从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置。
一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为 p ,活塞下表面相对于气缸底部的高度为 h ,外界的温度为 T 0 。现取质量为 m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了 h/4 。若此后外界的温度变为 T ,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为 g 。