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,有一倾角为30的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板.开始时质量为m = 1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在水平上运动的v-t图象如图乙所示,g=10 m/s2.求(1)水平作用力F的大小;(2)滑块开始下滑时的高度;(3)木板的质量。
如图所示,质量为M=2kg的木板静止在光滑的水平地面上,木板AB部分为光滑的四分之一圆弧面,半径为R=0.3m,木板BC部分为水平面,粗糙且足够长。质量为m=1kg的小滑块从A点由静止释放,最终停止在BC面上D点(D点未标注)。若BC面与小滑块之间的动摩擦因数μ=0.2,g=10m/s2,求:①小滑块刚滑到B点时的速度大小;②BD之间的距离。
如图为某种透明材料制成的边长为4cm,横截面为正三角形的三棱镜,将其置于空气中,当一细光束从距离顶点A为1cm的D点垂直于AB面入射时,在AC面上刚好发生全反射,光在真空中的速度c=3×108m/s.求:①此透明材料的折射率;②光通过三棱镜的时间.
如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L,当空气柱的温度为7℃时,左臂水银柱的长度h1=10cm,右臂水银柱长度h2=7cm,气柱长度L=15cm;将U形管放入91℃水中且状态稳定时,左臂水银柱的长度变为7cm。求当时的大气压强(单位用cmHg)。
如图甲所示,空间存在一有界匀强磁场,磁场的左边界如虚线所示,虚线右侧范围足够大,磁场方向竖直向下.在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框, ab边长为L=0.2m.线框质量m=0.1kg、电阻R=0.1Ω,在水平向右的外力F作用下,以初速度v0=1m/s一直做匀加速直线运动,外力F大小随时间t变化的图线如图乙所示.以线框右边刚进入磁场时开始计时,求:(1)匀强磁场的磁感应强度B;(2)线框进入磁场的过程中,通过线框的电荷量q;(3)若线框进入磁场过程中F做功为WF=0.27J,求在此过程中线框产生的焦耳热Q.