做平抛运动的物体,在落地前的最后1 s内,其速度方向由跟竖直方向成60°角变为跟竖直方向成45°角,求物体抛出时的初速度和下落的高度.
如图所示是一种研究劈的作用的装置,托盘A固定在细杆上,细杆放在固定的圆孔中,下端有滚轮,细杆只能在竖直方向上移动,在与托盘连接的滚轮正下面的底座上也固定一个滚轮,轻质劈放在两滚轮之间,劈背的宽度为a,侧面的长度为l,劈尖上固定的细线通过滑轮悬挂总质量为m的钩码,调整托盘上所放砝码的质量M,可以使劈在任何位置时都不发生移动.忽略一切摩擦和劈、托盘、细杆与滚轮的重力,若a=l,试求M是m的多少倍?
如图所示,在xOy平面内有一范围足够大的匀强电场,电场强度大小为E,电场方向在图中未画出.在y≤l的区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向垂直于xOy平面向里.一电荷量为+q、质量为m的粒子,从O点由静止释放,运动到磁场边界P点时的速度刚好为零,P点坐标为(l,l),不计粒子所受重力. (1)求从O到P的过程中电场力对带电粒子做的功,并判断匀强电场的方向.(2)若该粒子在O点以沿OP方向、大小的初速度开始运动,并从P点离开磁场,此过程中运动到离过OP的直线最远位置时的加速度大小,则此点离OP直线的距离是多少?(3)若有另一电荷量为-q、质量为m的粒子能从O点匀速穿出磁场,设,求该粒子离开磁场后到达y轴时的位置坐标.
如图所示,在倾角为θ的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A,凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ=,槽内紧靠右挡板处有一小物块B,它与凹槽左挡板的距离为d.A、B的质量均为m,斜面足够长.现同时由静止释放A、B,此后B与A挡板每次发生碰撞均交换速度,碰撞时间都极短.已知重力加速度为g.求:(1)物块B从开始释放到与凹槽A发生第一次碰撞所经过的时间t1.(2)B与A发生第一次碰撞后,A下滑时的加速度大小aA和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v2.(3)凹槽A沿斜面下滑的总位移大小x.
如图所示,两根等高光滑的圆弧轨道,半径为r、间距为L,轨道电阻不计.在轨道顶端连有一阻值为R的电阻,整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻不计的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑,到达轨道底端cd时受到轨道的支持力为2mg.整个过程中金属棒与导轨电接触良好,求:(1)棒到达最低点时的速度大小和通过电阻R的电流.(2)棒从ab下滑到cd过程中回路中产生的焦耳热和通过R的电荷量.(3)若棒在拉力作用下,从cd开始以速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动,则在到达ab的过程中拉力做的功为多少?
1928年,德国物理学家玻特用α粒子轰击轻金属铍时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克测出了它的速度不到光速的十分之一,否定了是γ射线的看法,他用这种射线与氢核和氮核分别发生碰撞,求出了这种中性粒子的质量,从而发现了中子.①请写出α粒子轰击铍核()得到中子的方程式.②若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?