如图所示,光滑水平面上有A、B、C三个物块,其质量分别为mA = 2.0kg,mB = 1.0kg,mC = 1.0kg.现用一轻弹簧将A、B两物块连接,并用力缓慢压缩弹簧使A、B两物块靠近,此过程外力做功108J(弹簧仍处于弹性限度内),然后同时释放A、B,弹簧开始逐渐变长,当弹簧刚好恢复原长时,C恰以4m/s的速度迎面与B发生碰撞并粘连在一起.求:(1)弹簧刚好恢复原长时(B与C碰撞前)A和B物块速度的大小?(2)当弹簧第二次被压缩时,弹簧具有的最大弹性势能为多少?
内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105Pa、体积为2.0×10-3m3的理想气体.现在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积变为原来的一半,然后将汽缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为127 ℃. ①求汽缸内气体的最终体积. ②在右面的p V图像上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化.(大气压强为1.0×105Pa)
核聚变反应需几百万度高温,为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内,通常采用磁约束的方法(托卡马克装置)。如图是磁约束装置的截面示意图,环状匀强磁场围成一个中空区域,中空区域中的带电粒子只要速度不是很大,都不会穿出磁场的外边界。设环状磁场的内半径R1=0.6m、外半径R2="1.2m" ,磁场的磁感应强度B=0.4T,磁场方向如图。 已知被约束的氦核的荷质比q/m=4.8×107C/kg ,中空区域内的氦核具有各个方向的速度。不计带电粒子的重力。试计算 (1)氦核沿环形截面的半径方向从A点射入磁场,而不能穿出外边界,氦核的最大速度是多少? (2)所有氦核都不能穿出磁场外边界,氦核的最大速度是多少?
如图所示,质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离沙土地的高度为H,落地后铅球陷入沙土中的深度为h, 求:(1)小球落地时的速率, (2)小球落地时重力的功率, (3)沙土对铅球的平均阻力。
如图所示,ABC是光滑轨道,其中AB是水平的,BC是与AB相切的位于竖直平面内的半圆轨道,半径R=0.4m。质量m=0.5kg的小球以一定的速度从水平轨道冲向半圆轨道,经最高点C水平飞出,落在AB轨道上,距B点的距离s=1.6m。g取10m/s2,求: (1)小球经过C点时的速度大小; (2)小球经过C点时对轨道的压力大小; (3)小球在AB轨道上运动时的动能。
在各种公路上拱形桥是常见的,质量为m的汽车在拱形桥上以速度v前进,桥面的圆弧半径为R,求: (1)汽车通过桥的最高点时对桥面的压力。 (2)若R取160 m,试讨论汽车过桥最高点的安全速度。(g取10 m/s2)