有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,在其圆心处固定一带正电的点电荷,现有一质量为m,带电量也为正电(其电量远小于圆心处的电荷,对圆心处电荷产生的电场影响很小,可忽略)的小球A,圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F。开始小球A处在圆轨道内侧的最低处,如图所示。现给小球A一个足够大的水平初速度,小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动。(1)小球A运动到何处时其速度最小?为什么?(2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动,小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件?
如图所示,质量m=1.0kg的小物块(可视为质点)放于小车的最左端,小车长l=3.6m、质量m1=1.0kg.物块与小车间动摩擦因数为μ=0.5.质量m2=10.0kg、半径R=3.2m的光滑半圆形轨道固定在水平面上,且直径POQ沿竖直方向.小车的上表面和轨道最低点高度相同.开始时小车和物块共同以v0=10m/s的初速度沿光滑水平面向右运动,小车刚接触轨道时立即制动(停止运动)而后制动解除.(g取10m/s2)求: (1)物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力; (2)物块运动至最高点时,水平面对半圆形轨道支持力的大小; (3)物块在小车上滑动的时间.
如图所示,圆弧形轨道与水平面平滑连接,轨道与水平面均光滑,质量为m的物块B与轻质弹簧栓接,静止在水平面上,弹簧右端固定,质量为3m的物块A从圆弧形轨道距离水平面高h处由静止释放,与B碰撞后推着B一起向右运动。求: ①与B碰前A的瞬时速度; ②弹簧的最大弹性势能。
一半径为R的1/4球体放置在水平面上,球体由折射率为的透明材料制成。现有一束位于过球心O的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线的入射角为α=60o。求光在介质中传播的时间。
针对持续出现的雾霾天气。罐装的新鲜空气开始成为一种时髦的商品,如果用纯净水的水桶桶装净化的压缩空气供气,设每人1min内呼吸15次,每次吸入1 atm的净化空气500mL,而每个桶能装10 atm的净化空气20L,假定这些空气可以全部被使用,设温度不变,估算一下每人每天需要吸多少桶净化空气。
如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其圆心的竖直轴匀速转动,规定经过圆心O点且水平向右为x轴正方向。在O点正上方距盘面高为h=5m处有一个可间断滴水的容器,从t=0时刻开始,容器沿水平轨道向x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。已知t=0时刻滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面时再滴下一滴水。则:(取g=10m/s2) (1)每一滴水离开容器后经过多长时间滴落到盘面上? (2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一直线上,圆盘的角速度ω应为多大? (3)当圆盘的角速度为1.5π时,第二滴水与第三滴水在盘面上落点间的距离为2m,求容器的容器加速度a。