如图所示,导热材料制成的截面积相等,长度均为45cm的气缸A、B通过带有阀门的管道连接.初始时阀门关闭,厚度不计的光滑活塞C位于B内左侧,在A内充满压强的理想气体,B内充满压强的理想气体,忽略连接气缸的管道体积,室温不变.现打开阀门。求:①平衡后活塞向右移动的距离和B中气体的压强;②自打开阀门到平衡,B内气体是吸热还是放热(简要说明理由).
如图所示,一质量为M=3kg的平板车静止在光滑的水平地面上,其右侧足够远处有一障碍物A,质量为m=2kg的b球用长L=2m的细线悬挂于障碍物正上方,一质量也为m的滑块(视为质点),以υ0=7m/s的初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右的、大小为6N的恒力F,当滑块运动到平板车的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F。当平板车碰到障碍物A后立即停止运动,滑块则水平飞离平板车后立即与b球正碰,并与b粘在一起。已知滑块与平板车间的动摩擦因数=0.3,g取1Om/s2,求:(1)撤去恒力F前,滑块、平板车的加速度各为多大,方向如何?(2)平板车的长度是多少?(3)悬挂b球的细线能承受的最大拉力为50N,通过计算说明a、b两球碰后,细线是否会断裂?
如图所示,在竖直平面内放置一长为L的薄壁玻璃管,在玻璃管的a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为-q、质量为m。玻璃管右边的空间存在着匀强电场与匀强磁场的复合场。匀强磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度为B;匀强电场方向竖直向下,电场强度大小为mg/q。电磁场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远。玻璃管带着小球以水平速度v0垂直于左边界向右运动,由于水平外力的作用,玻璃管进入磁场后速度保持不变,经一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在竖直平面内自由运动,最后从左边界飞离电磁场。设运动过程中小球的电荷量保持不变,不计一切阻力。求:(1)小球从玻璃管b端滑出时速度的大小(2)从玻璃管进入磁场至小球从b端滑出的过程中,外力F随时间t变化的关系(3)通过计算求出小球离开磁场时的速度方向
如图甲所示,MN、PQ为间距L="0" .5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。取g=10m/s2。求:(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ;(2)cd离NQ的距离s;(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量;
低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2,请根据此图象估算:(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小。(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。
如图10所示,一个与平台连接的足够长斜坡倾角,一辆卡车的质量为。关闭发动机,卡车从静止开始沿斜坡滑下,最大速度可达,已知卡车运动过程中所受空气阻力和地面阻力与速度成正比,即。(1)求出比例系数k;(2)现使卡车以恒定功率P沿斜坡向上行驶,达到的最大速度为54,求功率P;(3)当卡车开上平台后,继续保持此恒定功率行驶40s,重新匀速行驶,求卡车开上平台后到匀速行驶的过程中克服阻力所做的功。