在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=530,绳的悬挂点O距水面的高度为H=3.25m,绳长=2m,不考虑空气阻力和绳的质量。取重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6。(1)求选手摆到最低点时速度的大小;(2)选手摆到最低点时突然松手,求选手落到浮台上时的速度、落点到悬挂点O点的水平位移。
如图,可视为质点的小球位于半圆体左端点A的正上方某处,以初速度v0水平抛出,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点.过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°,求半圆柱体的半径为多大?(不计空气阻力,重力加速度为g)
在如图所示,xoy坐标系第一象限的三角形区域(坐标如图中所标注)内有垂直于纸面向外的匀强磁场,在x 轴下方有沿+y方向的匀强电场,电场强度为E。将一个质量为m、带电量为+q的粒子(重力不计)从P(0,-a)点由静止释放。由于x轴上存在一种特殊物质,使粒子每经过一次x轴速 度大小变为穿过前的倍。 (1)欲使粒子能够再次经过x轴,磁场的磁感应强度B0最小是多少? (2)在磁感应强度等于第(1)问中B0的情况下,求粒子在磁场中的运动时间; (3)若磁场的磁感应强度变为第(1)问中B0的2倍,求粒子运动的总路程。
如图所示,一固定的l/4圆弧轨道,半径为l.25m,表面光滑,其底端与水平面相切,且与水平面右端P点相距6m。轨道的下方有一长为l.5m的薄木板,木板右侧与轨道右侧相齐。现让质量为1kg的物块从轨道的顶端由静止滑下,当物块滑到轨道底端时,木板从轨道下方的缝隙中冲出,此后木板在水平推力的作用下保持6m/s的速度匀速运动,物块则在木板上滑动。当木板右侧到达P点时,立即停止运动并被锁定,物块则继续运动,最终落到地面上。已知P点与地面相距l.75m,物块与木板间的动摩擦因数为0.1,取重力加速度g=10m/s2,不计木板的厚度和缝隙大小,求: (1)物块滑到弧形轨道底端受到的支持力大小; (2)物块离开木板时的速度大小; (3)物块落地时的速度大小及落地点与P点的水平距离。
如图所示,空间存在竖直向下的有界匀强磁场B,一单匝边长为L,质量为m的正方形线框abcd放在水平桌面上,在水平外力作用下从左边界以速度v匀速进入磁场,当cd边刚好进入磁场后立刻撤去外力,线框ab边恰好到达磁场的右边界,然后将线框以ab边为轴,以角速度ω匀速翻转到图示虚线位置.已知线框与桌面间动摩擦因数为μ,磁场宽度大于L,线框电阻为R,重力加速度为g,求: (1)当ab边刚进入磁场时,ab两端的电压Uab; (2)水平拉力F的大小和磁场的宽度d; (3)匀速翻转过程中线框产生的热量Q.
1928年,德国物理学家玻特用α粒子()轰击轻金属铍()时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克对该粒子进行研究,进而发现了新的粒子——中子. ①请写出α粒子轰击轻金属铍的核反应方程. ②若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?