如图是检验某种防护罩承受冲击能力的装置,MN为半径、固定于竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平。PQ为待检验的固定曲面,该曲面为在竖直面内截面半径的圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于MN轨道的上端点N,M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量的小钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过N点,水平飞出后落到PQ上的S点,取g =10m/s2。求:(1)小球到达N点时速度的大小;(2)发射该钢珠前,弹簧的弹性势能的大小;(3)钢珠落到圆弧PQ上S点时速度的大小。
如图甲所示,MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨,NQ⊥MN,导轨的电阻均不计。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°,NQ间连接有一个R=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上,磁感应强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg有一定阻值的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上,且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒,当金属棒滑行至cd处时达到稳定速度,已知在此过程中通过金属棒截面的电量q=0.2C,且金属棒的加速度a与速度v的关系如图乙所示,设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:图甲 图乙(1)金属棒与导轨间的动摩擦因数μ(2)cd离NQ的距离s(3)金属棒滑行至cd处的过程中,电阻R上产生的热量(4)若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0,从此时刻起,让磁感应强度逐渐减小,为使金属棒中不产生感应电流,则磁感应强度B应怎样随时间t变化(写出B与t的关系式)。
如图所示,绝缘的光滑水平桌面高为h=1.25m、长为s=2m,桌面上方有一个水平向左的匀强电场。一个质量为m=2×10-3kg、带电量为q=+5.0×10-8C的小物体自桌面的左端A点以初速度vA=6m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面上C点。C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力,取g=10m/s2。(1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地?(2)匀强电场E多大?(3)为使小物体离开桌面边缘B后水平距离加倍,即,某同学认为应使小物体带电量减半,你同意他的想法吗?试通过计算验证你的结论。
质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连接,m1=4m0,m2="5" m0。绳跨过位于倾角a=37°的光滑斜面顶端的轻滑轮,滑轮与转轴间的摩擦不计,斜面固定在水平桌面上,如图所示。m1悬空,m2放在斜面上,m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端,用时为t。已知重力加速度为g,sin370=0.6,cos370=0.8。求:(1)将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端,两次绳中拉力之比;(2)将m1悬空,m2放在斜面上,增加m2的质量,使m2从斜面顶端由静止开始运动至斜面底端的时间也为t,m2增加的质量。
如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变。若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:(1)大气压强的值; (2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;(3)当管内气体温度缓慢升高到多少℃时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?
如图所示,一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积为S。气体最初的体积为V0,气体最初的压强为P0/2.;气缸内壁光滑且气缸是导热的。开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后活塞停在B处。设周围环境温度保持不变。已知大气压强为P0,,重力加速度为g。求:活塞停在B点时活塞下落的距离h。