如图所示,光滑水平面上静止着一辆质量为的平板车A。车上有两个小滑块B和C(都可视为质点),B的质量为,与车板之间的动摩擦因数为。C的质量为,与车板之间的动摩擦因数为。t=0时刻B、C分别从车板的左、右两端同时以初速度和 相向滑上小车。在以后的运动过程中B与C恰好没有相碰。已知重力加速度为g, 设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。求:(1)平板车的最大速度和达到最大速度经历的时间;(2)平板车平板总长度;
(1)关于热力学定律,下列说法正确的是()
为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量
对某物体做功,必定会使该物体的内能增加
可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
不可能使热量从低温物体传向高温物体
功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
(2)如图,由U形管和细管连接的玻璃泡 A 、 B 和 C 浸泡在温度均为0° C 的水槽中, B 的容积是 A 的3倍。阀门 S 将 A 和 B 两部分隔开。 A 内为真空, B 和 C 内都充有气体。 U 形管内左边水银柱比右边的低60 mm 。打开阀门 S ,整个系统稳定后, U 形管内左右水银柱高度相等。假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。 (i)求玻璃泡 C 中气体的压强(以 mmHg 为单位) (ii)将右侧水槽的水从0° C 加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60 mm ,求加热后右侧水槽的水温。
如图,一半径为 R 的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场,一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子沿图中直线在圆上的 a 点射入柱形区域,在圆上的 b 点离开该区域,离开时速度方向与直线垂直。圆心 O 到直线的距离为 3 5 R 。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场,同一粒子以同样速度沿直线在 a 点射入柱形区域,也在 b 点离开该区域。若磁感应强度大小为 B ,不计重力,求电场强度的大小。
拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)。设拖把头的质量为 m ,拖杆质量可以忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 μ ,重力加速度为 g ,某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为 θ 。 (1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小。 (2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为 γ 。已知存在一临界角 θ 0 ,若 θ⩽ θ 0 ,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切 tan θ 0 。
某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为 S 。比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为 a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到 v 0 时,再以 v 0 做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为 θ 0 ,如题25图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为 m ,重力加速度为 g 。 (1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数 k ; (2)求在加速跑阶段球拍倾角 θ 随速度 v 变化的关系式; (3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为 v 0 ,而球拍的倾角比 θ 0 大了 β 并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求 β 应满足的条件。
有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如题图所示,两带电金属板间有匀强电场,方向竖直向上,其中 PQNM 矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一束比荷(电荷量与质量之比)均为 1 k 的带正电颗粒,以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线 O`O 进入两金属板之间,其中速率为 v 0 的颗粒刚好从 Q 点处离开磁场,然后做匀速直线运动到达收集板。重力加速度为 g , PQ =3 d , NQ =2 d ,收集板与 NQ 的距离为 l ,不计颗粒间相互作用。求
(1)电场强度 E 的大小; (2)磁感应强度 B 的大小; (3)速率为 λ v 0 λ > 1 的颗粒打在收集板上的位置到 O 点的距离。