长度为L的细线下挂一个质量为m的小球,小球半径忽略不计,现用一个水平力F拉小球使悬线偏离竖直方向θ角并保持静止状态,如图所示,撤掉F后,小球从静止开始运动到最低点时,求: (1)小球的速度大小 (2)绳子拉力为多少?
“夸父一号”太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬 X 射线。硬 X 射线是波长很短的光子,设波长为 λ 。若太阳均匀地向各个方向辐射硬 X 射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到 N 个该种光子。已知探测仪镜头面积为 S ,卫星离太阳中心的距离为 R ,普朗克常量为 h ,光速为 c ,求:
(1)每个光子的动量和能量 E ;
(2)太阳辐射硬 X 射线的总功率 P 。
“转碟”是传统的杂技项目。如图所示,质量为 m 的发光物体放在半径为 r 的碟子边缘,杂技演员用杆顶住碟子中心,使发光物体随碟子一起在水平面内绕 A 点做匀速圆周运动。当角速度为 ω 0 时,碟子边缘看似一个光环。求此时发光物体的速度大小 v 0 和受到的静摩擦力大小 f 。
如图,水平桌面上固定一光滑U型金属导轨,其平行部分的间距为 l ,导轨的最右端与桌子右边缘对齐,导轨的电阻忽略不计。导轨所在区域有方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为 B 。一质量为 m 、电阻为 R 、长度也为 l 的金属棒P静止在导轨上。导轨上质量为 3 m 的绝缘棒Q位于P的左侧,以大小为 v 0 的速度向P运动并与P发生弹性碰撞,碰撞时间很短。碰撞一次后,P和Q先后从导轨的最右端滑出导轨,并落在地面上同一地点。P在导轨上运动时,两端与导轨接触良好,P与Q始终平行。不计空气阻力。求
(1)金属棒P滑出导轨时的速度大小;
(2)金属体P在导轨上运动过程中产生的热量;
(3)与P碰撞后,绝缘棒Q在导轨上运动的时间。
如图,光滑水平桌面上有一轻质弹黄,其一端固定在墙上。用质量为m的小球压弹簧的另一端,使弹簧的弹性势能为 E p 。释放后,小球在弹簧作用下从静止开始在桌面上运动,与弹簧分离后,从桌面水平飞出。小球与水平地面碰撞后瞬间,其平行于地面的速度分量与碰撞前瞬间相等;垂直于地面的速度分量大小变为碰撞前瞬间的 4 5 。小球与地而碰撞后,弹起的最大高度为h。重力加速度大小为g,忽略空气阻力。求
(1)小球离开桌面时的速度大小;
(2)小球第一次落地点距桌面上其飞出点的水平距离。
如图为某药品自动传送系统的示意图.该系统由水平传送带、竖直螺旋滑槽和与滑槽平滑连接的平台组成,滑槽高为 3 L ,平台高为 L 。药品盒A、B依次被轻放在以速度 v 0 匀速运动的传送带上,在与传送带达到共速后,从 M 点进入滑槽,A刚好滑到平台最右端 N 点停下,随后滑下的B以 2 v 0 的速度与A发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后A、B恰好落在桌面上圆盘内直径的两端。已知A、B的质量分别为 m 和 2 m ,碰撞过程中损失的能量为碰撞前瞬间总动能的 1 4 。 A 与传送带间的动摩擦因数为 μ ,重力加速度为g,AB在滑至N点之前不发生碰撞,忽略空气阻力和圆盘的高度,将药品盒视为质点。求:
(1)A在传送带上由静止加速到与传送带共速所用的时间 t ;
(2)B从 M 点滑至 N 点的过程中克服阻力做的功 W ;
(3)圆盘的圆心到平台右端 N 点的水平距离 s .