如图所示,一个3/4圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于点A。现将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处、管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。(1) 若小球从C点射出后恰好落到垫子的M端, 则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?(2) 欲使小球能通过C点落到垫子上,试计算小球离A点下落的最大高度?
(9分)如图所示是一列简谐横波在某时刻的波动图象,从该时刻开始,此波中d质点第一次到达波谷的时间比e质点第一次到达波谷的时间早0.10 s.若b质点的平衡位置为x=m,求至少经过多长时间b质点经过平衡位置且向下运动以及b质点在这段时间内经过的路程.
一圆柱形气缸,质量M为10 kg,总长度L为40 cm,内有一活塞,质量m为5 kg,截面积S为50 cm2,活塞与气缸壁间摩擦可忽略,但不漏气(不计气缸壁与活塞厚度),当外界大气压强p0为1´105 Pa,温度t0为7°C时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35 cm, g取10 m/s2.求: ①此时气缸内气体的压强; ②当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离.
如图,在第二象限的圆形区域I存在匀强磁场,区域半径为R,磁感应强度为B,且垂直于Oxy平面向里;在第一象限的区域II和区域III内分别存在匀强磁场,磁场宽度相等,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从圆形区域I最高点Q(Q和圆心A连线与y轴平行)进入区域I,其速度v= 。已知a在离开圆形区域I后,从某点P进入区域II。该粒子a离开区域II时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b从P点进入区域II,其速度沿x轴正向,大小是粒子a的。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求:(1)区域II的宽度;(2)当a离开区域III时,a、b两粒子的y坐标之差.
(14分)在公路的十字路口, 红灯拦停了很多汽车, 拦停的汽车排成笔直的一列, 最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐, 相邻两车的前端之间的距离均为=" 6.0" m,若汽车起动时都以a =2.5m/s2 的加速度作匀加速运动, 加速到v="10.0" m/s 后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间t =" 40.0" s, 而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯)。 另外交通规则规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时, 车头已越过停车线的汽车允许通过。请回答下列问题:(1)若绿灯亮起瞬时,所有司机同时起动汽车,问有多少辆汽车能通过路口?(2)第(1)问中, 不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车做匀减速运动, 结果车的前端与停车线相齐时刚好停下, 求刹车后汽车经多长时间停下?
如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙壁。重物质量为木板质量的两倍,重物与木板间的动摩擦因数为µ。使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。求木板从第一次与墙壁碰撞到再次与重物速度相同时,木板右端离墙壁的距离。