(16分)如图所示,水平传送带上A、B两端点间距L=4m,半径R=1m的光滑半圆形轨道固定于竖直平面内,下端与传送带B相切。传送带以v0=4m/s的速度沿图示方向匀速运动,质量m=1kg的小滑块由静止放到传送带的A端,经一段时间运动到B端,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10m/s2。⑴求滑块到达B端的速度;⑵求滑块由A运动到B的过程中,滑块与传送带间摩擦产生的热量;⑶仅改变传送带的速度,其他条件不变,计算说明滑块能否通过圆轨道最高点C。
一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,TA="300" K,气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,已知气体的内能与热力学温度成正比.求:①气体处于C状态时的温度TC;②气体处于C状态时内能EC.
如图所示,在光滑水平面上有一个长为L的木板B,上表面粗糙。在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上。现有滑块A以初速度v0从右端滑上B并以v0/2滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,试求 :(1)木板B上表面的动摩擦因数μ;(2)圆弧槽C的半径R。
如图为一半球形玻璃砖的一个截面,其半径为R,玻璃砖的折射率为,光线I从顶点A垂直射向球心,光线Ⅱ的入射点为B,∠AOB = 60°,试画出两束光线的光路图(只画折射光线),并求这两束光线经CD面出射后的交点到球心O的距离。
如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦地滑动,其面积分别为S1=20cm2、S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M=2 kg的重物C连接,静止时气缸中气体的温度T1=600K,气缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强p0=1×105Pa,g取10m/s2,缸内气体可看作理想气体。①求活塞静止时气缸内气体的压强;②若降低气缸内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动L时,求气缸内气体的温度。
如图(a)所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上。在区域I内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度恒为B不变;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度Bt的大小随时间t变化的规律如图(b)所示。t=0时刻在轨道上端的金属细棒ab从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd在位于区域I内的导轨上也由静止释放。在ab棒运动到区域Ⅱ的下边界EF之前,cd棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。已知cd棒的质量为0.6m、电阻为0.3R,ab棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为L,在t=tx时刻(tx未知)ab棒恰好进入区域Ⅱ,重力加速度为g。求:(1)区域I内磁场的方向;(2)通过cd棒中的电流大小和方向;(3)ab棒开始下滑的位置离区域Ⅱ上边界的距离;(4)ab棒从开始下滑至EF的过程中,回路中产生总的热量。(结果用B、L、θ、m、R、g中的字母表示)