(12分)一个水平方向足够长的传送带以恒定的速度3 m/s沿顺时针方向转动,传送带右端固定着一个光滑曲面,并且与曲面相切,如图所示.小物块从曲面上高为h的P点由静止滑下,滑到传送带上继续向左运动,物块没有从左边滑离传送带。已知传送带与物体之间的动摩擦因数μ=0.2,不计物块滑过曲面与传送带交接处的能量损失,g取10 m/s2。(1)若h1="1.25" m,求物块返回曲面时上升的最大高度。(2)若h2="0.2" m,求物块返回曲面时上升的最大高度。
如图所示,一个质量为m的长木板静止在光滑的水平面上,并与半径为的光滑圆弧形固定轨道接触(但不粘连),木板的右端到竖直墙的距离为s;另一质量为2m的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑,从圆弧的最低点A滑上木板。设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失。已知滑块与长木板间的动摩擦因数为μ。试求:(1)滑块到达A点时的速度大小以及物体对轨道的压力大小;(2)若滑块不会滑离长木板,试讨论长木板与墙第一次碰撞前的速度与s的关系;(3)若s足够大,为了使滑块不滑离长木板,板长L应满足什么条件。
一个静止的氡核,放出一个α粒子后衰变为钋核,同时放出能量为E=0.09 MeV的光子γ。已知M氡=222.086 63 u、mα=4.002 6 u、M钋=218.076 6 u,1 u相当于931.5 MeV的能量。(1)写出上述核反应方程;(2)求出发生上述核反应放出的能量。
(10分) 质量分别为m1和m2的甲、乙两小球碰撞后在同一直线上运动,它们碰撞前、后的图象如图 (a)和图 (b)所示。求:(1)碰撞前,甲、乙两小球的速度分别是多大;(2)碰撞后,甲、乙两小球的速度分别是多大;(3)求甲、乙两小球的质量之比m1:m2。
如图(a)为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(电阻不计)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像。平行且足够长的光滑金属轨道的电阻忽略不计,导轨平面与水平方向夹角θ=30°。轨道上端连接一阻值R=1.0Ω的定值电阻,金属杆MN的电阻r=0.5Ω,质量m=0.2kg,杆长L=1m跨接在两导轨上。在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,闭合开关s,让金属杆MN从图示位置由静止开始释放,其始终与轨道垂直且接触良好。此后计算机屏幕上显示出如图(b)所示的,I-t图像(g取10m/s2),求:(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和在t=0.5s时电阻R的热功率;(2)估算0~1.2s内通过电阻R的电荷量及在R上产生的焦耳热;(3)若在2.0s时刻断开开关S,请定性分析金属杆MN 0~4.0s末的运动情况;并在图(c)中定性画出金属杆MN 0~4.0s末的速度随时间的变化图像。
如图所示,在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域,电场强度为E=500V/m。x轴下方分布有很多磁感应强度为B=1T的条形匀强磁场区域,其宽度均为d1=3cm,相邻两磁场区域的间距为d2=4cm。现将一质量为m=5×10-13kg、电荷量为q=1×10-8C的带正电的粒子(不计重力)从y轴上的某处静止释放,则:(1)若粒子从坐标(0,h1)点由静止释放,要使它经过x轴下方时,不会进入第二磁场区,h1应满足什么条件?(2)若粒子从坐标(0,5cm)点由静止释放,求自释放到第二次过x轴的时间(π取3.14)。