如图所示,将导热气缸开口向上放置在水平平台上,活塞质量m=10kg,横截面积S=50cm2,厚度d=1cm,气缸的内筒深度H=21cm,气缸质量M=20kg,大气压强为P0=1×105Pa,当温度为T1=300K时,气缸内活塞封闭的气柱长为L1=10cm。若将气缸缓慢倒过来开口向下放置在平台上,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通,不计活塞与气缸间的摩擦,取g= 10m/s2,求:①气缸开口向下放置时,封闭气柱的长度是多少?②给气缸缓慢加热,当温度多高时,活塞能刚好接触到平台?
如图,半径为R的光滑圆形轨道安置在一竖直平面上,左侧连接一个光滑的弧形轨道,右侧连接动摩擦因数为μ的水平轨道CD.一小球自弧形轨道上端的A处由静止释放,通过圆轨道后,再滑上CD轨道.若在圆轨道最高点B处对轨道的压力恰好为零,到达D点时的速度为. 求: ⑴小球经过B点时速度的大小. ⑵小球释放时的高度h. ⑶水平轨道CD段的长度l.
如图,以9m/s匀速行驶的汽车即将通过十字路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线20m.如果该车立即做匀加速运动,加速度为2m/s2,则在绿灯熄灭前汽车能否通过停车线?若此路段允许行驶的最大速度为12m/s.,则绿灯熄灭时该车是否超速违章?
某校物理兴趣小组决定举行遥控赛车比赛,比赛路径如图所示。可视为质点的赛车从起点A出发,沿水平直线轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直半圆轨道,并通过半圆轨道的最高点C,才算完成比赛。B是半圆轨道的最低点,水平直线轨道和半圆轨道相切于B点。已知赛车质量m=0.5kg,通电后以额定功率P=2W工作,进入竖直圆轨道前受到的阻力恒为Ff=0.4N,随后在运动中受到的阻力均可不计,L=10.00m,R=0.32m,(g取10m/s2)。求: (1)要使赛车能通过C点完成比赛,通过C点的速度至少多大? (2)赛车恰能完成比赛时,在半圆轨道的B点的速度至少多大?这时对轨道的压力多大。 (3)要使赛车完成比赛,电动机从A到B至少工作多长时间。 (4)若电动机工作时间为t0=5s,当R为多少时赛车既能完成比赛且飞出的水平距离又最大,水平距离最大是多少? (5)若BC轨道是光滑管道,假定小球可从圆管C端射出,试讨论:小球到达C端处对管壁压力方向不同时,对应射入B点速度vB的条件。
如图所示,一光滑的半圆形轨道处于竖直平面内,并和一粗糙的斜面相接,其半径大小为R=0.4m,直径BC在竖直方向上,一小物体放在斜面上的A点,离水平面高度为h=3m,小物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,斜面倾角θ=37o。已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2,现在把小物体从静止开始自由释放,求: (1)小物体运动到斜面底端B点时速度的大小? (2)证明小物体可以沿半圆形轨道运动到最高点C; (3)小物体离开半圆轨道后第一次落到斜面上时,其速度v的大小。
如图所示,实线是某时刻的波形图线,虚线是0.2s后的波形图线. (1)若波向左传播,求它传播的最小距离; (2)若波向右传播,求它的最大周期; (3)若波速为35cm/s,求波的传播方向.