在半径R=5 000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示.竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球,从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示.求: (1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.(2)该星球的第一宇宙速度.(3)从轨道AB上高H处的某点由静止释放小球,要使小球不脱离轨道,H的范围是多少?
同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有板和板。板上部有一半径为的圆弧形的粗糙轨道,为最高点,为最低点,点处的切线水平,距底板高为.板上固定有三个圆环.将质量为的小球从处静止释放,小球运动至飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距水平距离为处。不考虑空气阻力,重力加速度为.求:
(1)距水平距离为的圆环中心到底板的高度.
(2)小球运动到点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向;
(3)摩擦力对小球做的功
音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.下图是某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为,匝数为,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从流向,大小为. (1)求此时线圈所受安培力的大小和方向。 (2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为,求安培力的功率.
滑块 a 、 b 沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置 x 随时间 t 变化的图像如图所示。求:
(ⅰ)滑块 a 、 b 的质量之比; (ⅱ)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。
平衡位置位于原点的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平轴传播,、为轴上的两个点(均位于轴正向),与的距离为35,此距离介于一倍波长与二倍波长之间,已知波源自=0时由平衡位置开始向上振动,周期=1,振幅=5。当波传到点时,波源恰好处于波峰位置;此后再经过5,平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置,求: (ⅰ)、之间的距离; (ⅱ)从=0开始到平衡位置在处的质点第一次处于波峰位置时,波源在振动过程中通过路程。
如图,一粗细均匀的形管竖直放置,侧上端封闭,侧上侧与大气相通,下端开口处开关关闭,侧空气柱的长度为,侧水银面比A侧的高,现将开关K打开,从形管中放出部分水银,当两侧的高度差为时,将开关关闭,已知大气压强。 (ⅰ)求放出部分水银后侧空气柱的长度; (ⅱ)此后再向侧注入水银,使、两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度。