质量M=3kg的长木板静止在光滑水平面上,木板左侧放置一质量m=1kg的木块,右侧固定一轻弹簧,处于原长状态,弹簧正下方部分的木板上表面光滑,其他部分的木板上表面粗糙,如图所示现给木块v0=4m/s的初速度,使之向右运动,在木板与木块向右运动过程中,当木板和木块达到共速时,木板恰与墙壁相碰,碰撞过程时间极短,木板速度的方向改变,大小不变,最后木块恰好在木板的左端与木板相对静止。求:①木板与墙壁相碰时的速度v1;②整个过程中弹簧所具有的弹性势能的最大值Epm;
(18分)如图所示,U型细玻璃管竖直放置,各部分水银柱的长度分别为L2="25" cm、L3="25" cm、L4="10" cm,A端被封空气柱的长度为L1="60" cm,BC在水平面上。整个装置处在恒温环境中,外界气压P0="75" cmHg。 ①将玻璃管绕C点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至CD管水平,求此时被封空气柱的长度; ②将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平,求此时被封空气柱的长度。
(12分)如图所示的p-V图中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280J,吸收热量410 J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200 J,求: (1)ACB过程中气体的内能是增加还是减少?变化量是多少? (2)BDA过程中气体是吸热还是放热?吸收或放出的热量是多少?
(9分)F1是英文Formula One的缩写,即一级方程式赛车,是仅次于奥运会和世界杯的世界第三大赛事.F1赛车的变速系统非常强劲,从时速0加速到100 km/h仅需2.3 s,此时加速度仍达10 m/s2,时速为200 km/h时的加速度仍有3 m/s2,从0加速到200 km/h再急停到0只需12 s.假定F1赛车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,急停时的加速度大小恒为9.2 m/s2.上海F1赛道全长5.451 km,比赛要求选手跑完56圈决出胜负.求: (1)若某车手平均时速为210 km/h,则跑完全程用多长时间? (2)该车手的F1赛车的最大加速度.
(6分)在医院里常用如下图所示装置对小腿受伤的病人进行牵引治疗.不计滑轮组的摩擦和绳子的质量,绳子下端所挂重物的质量是5 kg.问:病人的腿所受水平方向的牵引力是多大?(g=10m/s2)
如图所示是一透明的圆柱体的横截面,其半径为R,折射率是,AB是一条直径。今有一束平行光沿AB方向射向圆柱体,试求离AB多远的入射光线经折射后经过B点.