如右图所示,在场强E=104 N/C的水平匀强电场中,有一根长=15 cm的细线,一端固定在O点,另一端系一个质量m=3 g、电荷量q=2×10-6 C的带正电小球,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放,g取10 m/s2.求:(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少?(2)若取A点电势为零,小球在B点的电势能、电势分别为多大?(3)小球到B点时速度为多大?绳子张力为多大?
如图所示,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分。活塞与气缸顶部有一弹簧相连。当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时B内充有一定量的气体,A内是真空。B部分高度为L1=0.1m、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将整个装置倒置,达到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?(设气缸和外界导热良好,气体温度保持不变)
如图,长L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时,长L0=50cm的空气柱被水银封住,水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置,然后竖直插入水银槽,插入后有Δh=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变,大气压强p0=75cmHg。求: (1)插入水银槽后管内气体的压强p; (2)管口距水银槽液面的距离H。
如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中,气体压强p=1.0×105 Pa,吸收的热量Q=7.0×102 J,求此过程中气体内能的增量。
滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台水平飞离B点,地面上紧靠着平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示、斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为m,假设滑雪者由斜面底端进入平台前后速度大小不变。求: (1)滑雪者离开B点时的速度大小; (2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离s。
某高速公路转弯处修成一定的倾角θ以利于车辆转弯,弯道半径R=100m,汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为μ=0.8。 (1)汽车若以15m/s的速度行驶,在弯道上没有左右滑动趋势,则路面的设计倾角θ的正切值应为多大? (2)若θ=37°,汽车的质量为2000kg,当汽车的速度为30m/s时车并没有发生侧向滑动,求此时地面对汽车的摩擦力的大小和方向。(g=10m/s2)