秒摆摆球质量为0.2 kg,它振动到最大位移时距最低点的高度为0.4 cm,当它完成10次全振动回到最大位移时,因有阻尼作用距最低点的高度变为0.3 cm.如果每振动10次给它补充一次能量,使摆球回到原高度,那么1 min内总共应补充多少能量?
如图所示,一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示,此时这列波恰好传播到P点,且再经过1.2s,坐标为x=8m的Q点开始起振,求:①该列波的周期T②从t=0时刻到Q点第一次达到波峰时,振源O点相对平衡位置的位移y及其所经过的路程s.
(9分)如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定在A点,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点,已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g.①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定).
(18分)如图,区域I内有与水平方向成45°角的匀强电场E1,区域宽度为d 1,区域II内有正交的有界匀强磁场B和匀强电场E 2,区域宽度为d 2,磁场方向垂直纸面向里,电场方向竖直向下。一质量为m、带电量为q的微粒在区域I左边界的P点,由静止释放后水平向右做直线运动,进入区域II后做匀速圆周运动,从区域II右边界上的Q点穿出,其速度方向改变了60°,重力加速度为g ,求:(1)区域I和区域II内匀强电场的电场强度E 1、E 2的大小?(2)区域II内匀强磁场的磁感应强度B的大小。(3)微粒从P运动到Q的时间有多长?
(14分)2014年12月14日,北京飞行控制中心传来好消息,嫦娥三号探测器平稳落月。嫦娥三号接近月球表面过程可简化为三个阶段:一、距离月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度环绕运行,此时,打开七千五百牛顿变推力发动机减速,下降到距月球表面H=100米高处时悬停,寻找合适落月点;二、找到落月点后继续下降,距月球表面h=4m时速度再次减为0;三、此后,关闭所有发动机,使它做自由落体运动落到月球表面。已知嫦娥三号着陆时的质量为1200kg,月球表面重力加速度g' 为1.6m/s2,月球半径为R,引力常量G,(计算保留2位有效数字)求:(1)月球的质量(用g' 、R 、G字母表示)(2)从悬停在100米处到落至月球表面,发动机对嫦娥三号做的功?(3)从v=1.7km/s到悬停,若用10分钟时间,设轨迹为直线,则减速过程的平均加速度为多大?若减速接近悬停点的最后一段,以平均加速度在垂直月面的方向下落,求此时发动机的平均推力为多大?
如图,半径为b、圆心为Q(b, 0)点的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在第一象限内,虚线x=2b左侧与过圆形区域最高点P的切线y=b上方所围区域有竖直向下的匀强电场。其它的地方既无电场又无磁场。一带电粒子从原点O沿x轴正方向射入磁场,经磁场偏转后从P点离开磁场进入电场,经过一段时间后,最终打在放置于x=3b的光屏上。已知粒子质量为m、电荷量为q(q> 0), 磁感应强度大小为B, 电场强度大小,粒子重力忽略不计。求:(1)粒子从原点O射入的速率v(2)粒子从原点O射入至到达光屏所经历的时间t;(3)若大量上述粒子以(1)问中所求的速率,在xOy平 面内沿不同方向同时从原点O射入,射入方向分布 在图中45°范围内,不考虑粒子间的相互作用,求粒子先后到达光屏的最大时间差t0。