(选做)如图所示,轻绳水平地跨在相距为2L的两个小定滑轮A、B上,质量为m的物块悬在绳上O点,O与A、B两滑轮的距离相等,在轻绳的C、D两端分别施加竖直向下的恒力F=mg,先托住物块,使绳子处于水平拉直状态,无初速度地释放物块,在它下落的过程中,保持C、D两端的拉力F不变,不计摩擦。求(1)当物块下落多大距离时,其加速度为零?(2)在第(1)的过程中,C端的恒力F做的功多大?(3)物块下落的最大速度及最大距离各是多大?
如图所示,光滑水平轨道右边与墙壁连接,木块A、B和半径为0.5m的1/4光滑圆轨道C静置于光滑水平轨道上,A、B、C质量分别为1.5kg、0.5kg、4kg。现让A以6m/s的速度水平向右运动,之后与墙壁碰撞,碰撞时间为0.3s,碰后速度大小变为4m/s。当A与B碰撞后会立即粘在一起运动,已知g=10m/s2,求: ①A与墙壁碰撞过程中,墙壁对小球平均作用力的大小; ②AB第一次滑上圆轨道所能到达的最大高度h。
如图所示为一透明玻璃半球,在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏。两束关于中心轴OO'对称的激光束从半球上表面垂直射入玻璃半球,恰能从球面射出。当光屏距半球上表面h1=40cm时,从球面折射出的两束光线汇聚于光屏与OO'轴的交点,当光屏距上表面h2=70cm时,在光屏上形成半径r=40cm的圆形光斑。求该半球形玻璃的折射率。
一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内,活塞质量为m、横截面积为S,可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性,整个装置与外界绝热,初始时封闭气体的温度为T1,活塞距离气缸底部的高度为H,大气压强为Po。现用一电热丝对气体缓慢加热,若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q,活塞上升的高度为,求: Ⅰ.此时气体的温度; Ⅱ.气体内能的增加量。
如图所示,AB为倾角θ=37°的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°,半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于B点,P、0两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一自由端在斜面上C点处,现有一质量m = 2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)释放,物块经过C点后,从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为(式中x单位是m , t单位是s),假设物块第一次经过B点后恰能到达P点,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8, g取10m/s2)试求: (1)若CD=1m,物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功; (2)B、C两点间的距离x。 (3)若在P处安装一个竖直弹性挡板,小物块与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,小物块与弹簧相互作用不损失机械能,试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?
如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球,a线与水平方向成53°角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15N.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2)求: (1)当该系统沿竖直方向加速上升时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值。 (2)当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值。