如图所示,有一倾角为θ=370的硬杆,其上套一底端固定且劲度系数为k=120N/m的轻弹簧,弹簧与杆间无摩擦。一个质量为m=1kg的小球套在此硬杆上,从P点由静止开始滑下,已知小球与硬杆间的动摩擦因数为µ=0.5,P与弹簧自由端Q间的距离为L=1m。弹簧的弹性势能与其形变量x的关系为。求: (1)木块从开始下滑到与弹簧自由端相碰所经历的时间t; (2)木块运动过程中达到的最大速度υm; (3)若使木块在P点以初速度υ0下滑后又恰好回到P点,则υ0需多大?
在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1时,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.求: (1)带电油滴所带电荷量与质量之比; (2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比; (3)ΔU1与ΔU2之比.
如图,宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔,其下沿离地高h=1.2m,离地高H=2m的质点与障碍物相距x。在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时,质点自由下落,为使质点能穿过该孔,L的最大值为多少米?若L=0.6m,x的取值范围是多少米?(取g=10m/s2)
如图所示,半径R=0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ=30°,下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上。质量m=0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0=2 m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,经过C点后沿水平面向右运动至D点时,弹簧被压缩至最短,C、D两点间的水平距离L=1.2m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2。求: (1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度vB的大小; (2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小; (3)弹簧的弹性势能的最大值Epm。
如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,今有一质量为m、电量为q的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间,若电子从两块水平平行板的正中间射入,且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板间穿出,求: (1)电子通过B点时的速度大小;(2)右侧平行金属板的长度; (3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。
(1)汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时,气体体积膨胀推动活塞对外做功.已知在某次对外做功的冲程中汽油燃烧释放的化学能为1×103J,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为2.5×102J,则该内燃机对外所做的功为J,该内燃机的效率为.随着科技的进步,不断设法减小热量损失,则内燃机的效率不断提高,效率(填“有可能”、“仍不可能”)达到100%. (2)在“用油膜法估测分子的大小”实验中,将4mL的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合.注射器中1mL的上述混合溶液可分50滴均匀滴出,将其中的1滴滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示,坐标纸上正方 形小方格的边长为10mm.试解答下列问题,结果均取一位有效数字. ①油酸膜的面积约是多少? ②已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6mL,请估测油酸分子的直径.