雨过天晴,人们常看到天空中出现彩虹,它是阳光照射到空气中弥漫的水珠上时出现的现象,在说明这个现象时,需要分析光线射入水珠后的光路。一细束光线射入水珠,水珠可视为一个半径为R的球,球心O到入射光线的垂直距离为d,水的折射率为n。 在图上画出该束光线射入水珠内经一次反射后又从水珠中射出的光路图,并求这束光线从射向水珠到射出水珠一次偏转的角度(用反三角函数表示)。
如图,一质量m=1×10-6kg,带电量q= -2×10-8C的小球以初速度v0竖直向上从A点射入一水平向右的匀强电场,当小球运动到比A高h=0.2m的B点时速度大小是2v0,但方向水平,且AB两点的连线在水平方向的距离为d =0.1m,g取10m/s2,求:(1)判断小球在水平方向和竖直方向的运动情况(不必说理由)(2)小球的初速度v0(3)AB两点间的电势差UAB(4)匀强电场的场强E的大小。
带电为+3×106C的粒子先后经过电场中的A、B两点,该过程粒子克服电场力做功6×104J,已知B点电势为50V,求(1)该粒子的电势能增加或减少了多少?(2)A、B间两点间的电势差。(3)A点的电势。(4)另一电量为-3×106C的电荷在A点具有的电势能。
湖南省电视台“智勇大冲关”游乐节目中,选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图(13)所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳子末端由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角=53°,绳长l=2m的悬挂点O距水面的高度为H=3m。不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计,水足够深。取g=10m/s2(sin53o=0.8,cos53o=0.6)。求:(1)选手摆到最低点时对绳拉力的大小F;(2)选手摆到右边最高点时松手,选手将做什么运动?设水对选手的平均浮力,平均阻力,求选手落入水中的深度;(3)若要求选手摆到最低点时松手,且运动到浮台处离岸水平距离最大,则选手应将手握住绳子上离O点多长处?
我国分别于2007年10月24日和2010年10月1日成功发射“嫦娥一号”和“嫦娥二号”月球探测卫星,标志着我国实施绕月探测工程迈出重要一步,在政治、经济、军事、科技乃至文化领域都具有非常重大的意义,同学们也对月球有了更多的关注。(1)若已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,月球绕地球运动的周期为T,月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动,试求出月球绕地球运动的轨道半径r1;(2)若将来我国的宇航员随登月飞船登陆月球后,宇航员在月球表面完成下面实验:在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部最低点静止一质量为m的小球(可视为质点)如图(12)所示,现给小球一瞬间水平速度V,小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆弧轨道半径为r,月球的半径为RO,万有引力常量为G,试求出月球的质量M月。
2008年12月,我国北方连降大雪,出现了罕见的雪灾。为了安全行车,某司机在冰雪覆盖的平直公路上测试汽车的制动性能。他从车上速度表看到汽车速度时紧急刹车,由于车轮与冰雪公路面的摩擦,车轮在公路面上划出一道长L=50m的刹车痕后停止,取重力加速度g=10m/s2。求:(1)车轮与冰雪公路面间的动摩擦因数;(2)该司机驾车以12m/s的速度在相同的冰雪水平路面上匀速行驶,突然发现前方停着一辆故障车。若刹车过程司机的反应时间为,为了避免两车相撞,该司机至少应在距故障车多远处发现故障车并采取同样的紧急刹车措施?