一个底面粗糙、质量为M的劈放在粗糙的水平面上, 劈与水平面的动摩擦因数,劈的斜面光滑且与水平面成30°角;现用一端固定的轻绳系一质量为m=kg的小球,小球放在斜面上,小球静止时轻绳与竖直方向的夹角也为30°,如图所示, ,试求:(1)当劈静止时绳子的拉力大小.(2)已知地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的滑动摩擦力,若改变小球的质量,为使整个系统静止,则小球与劈的质量应满足什么关系?
一个半圆形玻璃砖,某横截面半径为 R 的半圆, AB 为半圆的直径。 O 为圆心,如图所示,玻璃的折射率为 n= 2
(i)一束平行光垂直射向玻璃砖的下表面,若光线到达上表面后,都能从该表面射出,则入射光束在 AB 上的最大宽度为多少? (ii)一细束光线在 O 点左侧与 O 相距处垂直于 AB 从下方入射,求此光线从玻璃砖射出点的位置。
一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为 p ,活塞下表面相对于气缸底部的高度为 h ,外界的温度为 T 0 。现取质量为 m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了 h/4 。若此后外界的温度变为 T ,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为 g 。
如图, O 、 A 、 B 为同一竖直平面内的三个点, OB 沿竖直方向, ∠BOA=60° , OB= 3 2 OA .将一质量为 m 的小球以一定的初动能自 O 点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过 A 点。使此小球带电,电荷量为 q ( q >0),同时加一匀强电场,场强方向与 △OAB 所在平面平行,现从 O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带点小球,该小球通过了 A 点,到达 A 点时的动能是初动能的3倍;若该小球从 O 点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过 B 点,且到达 B 点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为 g 。求 (1)无电场时,小球达到 A 点时的动能与初动能的比值; (2)电场强度的大小和方向。
公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止后,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下来而不会与前车相碰。同通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为 1s 。当汽车在晴天干燥的沥青路面上以180 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m 。设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍未120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度。
如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 θ=30° 的斜面上,导轨电阻不计,间距 L=0.4m ,导轨所在空间被分成区域I和II,两区域的边界与斜面的交线为 MN ,I中的匀强磁场方向垂直斜面向下,II中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁感应强度大小均为 B=0.5T 。在区域I中,将质量 m 1 =0.1kg ,电阻 R 1 =0.1Ω 的金属条 ab 放在导轨上, ab 刚好不下滑。然后,在区域II中将质量 m 2 =0.4kg ,电阻 R 2 =0.1Ω 的光滑导体棒 cd 置于导轨上,由静止开始下滑, cd 在滑动过程中始终处于区域II的磁场中, ab、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取 g=10m/s2
(1) cd 下滑的过程中, ab 中的电流方向; (2) ab 刚要向上滑动时, cd 的速度 v 多大? (3)从 cd 开始下滑到 ab 刚要向上滑动的过程中, cd 滑动的距离 x=3.8m ,此过程中 ab 上产生的热量 Q 是多少?