(15 分)如图,是一段光滑的固定斜面,长度s=1m,与水平面 的倾角θ=530。另有一固定竖直放置的粗糙圆弧形轨道刚好在B点与斜面相切,圆弧形轨道半径R=0.3m,O点是圆弧轨道的圆心。将一质量m=0.2kg的小物块从A点由静止释放,运动到圆弧轨道最高点C点时,与轨道之间的弹力F=1N。重力加速度g=10m/s2,sin53˚=0.8,cos53˚=0.6,不计空气阻力。求:(1)小物块运动到B点时的速度大小?(2)小物块从B到C的过程,克服摩擦力做的功是多少?
如图所示,一轻质弹簧上端悬挂于天花板,下端系一质量为m1=2.0kg的物体A,平衡时物体A距天花板h1=0.60m。在距物体A正上方高为h=0.45m处有一个质量为m2="1." 0kg的物体B,由静止释放B,下落过程某时刻与弹簧下端的物体A碰撞(碰撞时间极短)并立即以相同的速度运动。已知两物体不粘连,且可视为质点。g=l0m/s2。求: (i)碰撞结束瞬间两物体的速度大小; (ii)碰撞结束后两物体一起向下运动,历时0.25s第一次到达最低点。求在该过程中,两物体间的平均作用力。
直角等腰玻璃三棱镜ABC的截面如图所示, ABC= ACB=45°,一条单色光从腰AB上的D点射入三棱镜,在玻璃内部折射光线为DE,折射角r="30" ,折射光线传播到BC边上的E点。已知该玻璃砖的折射率n=。 (i)求光线的入射角i(图中未标出) (ii)判断光线能否在E点发生全反射。
)(如图所示,水平放置一个长方体气缸,总体积为V,用无摩擦活塞(活塞绝热、体积不计)将内部封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分。初始时两部分气体压强均为P,温度均为T。若使A气体的温度升高,B气体的温度保持不变,求 (i)A气体的体积变为多少? (ii)B气体在该过程中是放热还是吸热?
(18分)如图所示,在平面直角坐标系中的三角形FGH区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,三点坐标分别为F( -3L,5L)、G( -3L, -3L)、H(5L,-3L)。坐标原点O处有一体积可忽略的粒子发射装置,能够连续不断的在该平面内向各个方向均匀的发射速度大小相等的带正电的同种粒子,单位时间内发射粒子数目稳定。粒子的质量为m,电荷量为q,不计粒子间的相互作用以及粒子的重力。 (1)速率在什么范围内所有粒子均不可能射出该三角形区域? (2)如果粒子的发射速率为,设在时间t内粒子源发射粒子的总个数为N,在FH边上安装一个可以吸收粒子的挡板,那么该时间段内能够打在挡板FH上的粒子有多少?并求出挡板上被粒子打中的长度。
(14分)如图所示为一水平传送带装置示意图。A、B为传送带的左、右端点,AB长L=2m,初始时传送带处于静止状态,当质量m=2kg的物体(可视为质点)轻放在传送带A点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度a=2的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速转动。已知物体与传送带间动摩擦因数=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取l0。 (1)如果物块以最短时间到达B点,物块到达B点时的速度大小是多少? (2)上述情况下传送带至少加速运动多长时间?