杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑.若竹竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竹竿底部时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器,传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示.竹竿上演员质量为m1="40" kg,竹竿质量m2="10" kg,取g="10" m/s2.(1)求竹竿上的人下滑过程中的最大速度v1;(2)请估测竹竿的长度h.
用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度.该装置是在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器.用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后.汽车静止时,传感器a、b的示数均为 10 N(取g=10 m/s2).(1)若传感器a的示数为 14 N、b的示数为6.0 N,求此时汽车的加速度大小和方向.(2)当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数为零.
在真空中波长为λ=750nm的单色光,以45°的入射角从真空射向折射率为n=的某种玻璃中,已知光在真空中的速度为c=3×108m/s,求: (1)光在玻璃中的折射角; (2)光的频率; (3)光在玻璃中的速度。
(17分)如图所示,高为h的绝缘板静止在光滑水平面上,放置在其右端的小物块带电量为+q,绝缘板和小物块的质量均为,它们之间的动摩擦因数为μ。有界匀强磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小为B。现对绝缘板施加一个水平向右、大小为μmg的恒力。当绝缘板即将离开磁场时,小物块恰好到达它的最左端,且对绝缘板无压力,此时绝缘板的速度是小物块速度的2倍。设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。求: ⑴小物块离开绝缘板时的速率; ⑵小物块落地时与绝缘板间的距离; ⑶运动过程中滑动摩擦力对小物块所做的功。
(16分)小车上有一个固定支架,支架上用长为的绝缘细线悬挂质量为m、电量为q的小球,处于水平方向的匀强电场中。小车在距离矮墙x处,向着矮墙从静止开始做加速度a匀加速运动,此时,细线刚好竖直,如图所示。当小车碰到矮墙时,立即停止运动,且电场立刻消失。已知细线最大承受拉力为7mg。 ⑴求匀强电场的电场强度; ⑵若小球能通过最高点,写出最高点时细线的拉力与x的关系式; ⑶若要使细线不断裂也不松弛,确定x的取值范围。
(15分)把质量是0.2kg的小球放在竖立的弹簧上,并把小球往下按至A位置,如图甲所示;迅速松手后,弹簧把小球弹起,升至最高位置C,如图丙所示;途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态,如图乙所示;已知B、A的高度差为0.1m,C、B的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力均忽略不计。 ⑴求图甲状态时弹簧的弹性势能; ⑵求小球经过B点时的速度; ⑶有人认为小球运动过程中经过B点时动能最大,你同意他的观点吗?请简要说明理由。