某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为m=4kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移x变化的图像如图乙所示,已知物体与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5,g=10m/s2,则:(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
光滑的水平面上,用轻质弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以6m/s的速度向右运动,弹簧处于原长。质量为mC=4kg的物块C静止在A和B的正前方,如图所示;B与C碰撞后(碰撞时间很短)二者粘在一起,在以后的运动中,试求: (1)B与C碰撞后,物体B的速度是多少? (2)弹簧的弹性势能的最大值是多少?
如图所示,半径为R的半圆形光滑轨道固定于水平地面上,A、B两点在同一条竖直线上,且AB=2R,质量为的小球以某一初速度从A点进入轨道,经过最高点B飞出后,落在水平面上的C点,现测得AC=2R,求小球自A点进入轨道的速度大小。
(1)氢原子第n能级的能量为 E n = E 1 n2 ,其中 E 1 是基态能量,而 n=1,2 ,…。若一氢原子发射能量为 - 3 16 E 1 的光子后处于比基态能量高出 - 3 4 E 1 的激发态,则氢原子发射光子前后分别处于第几能级? (2)一速度为 v 的高速 α 粒子 ( H 2 4 e) 与同方向运动的氖核 ( N 10 20 e) 发生弹性正碰,碰后 α 粒子恰好静止。求碰撞前后氖核的速度(不计相对论修正)。
如图所示,一辆汽车A 拉着装有集装箱的拖车B,以速度 v 1 =30m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100m下降2m。为使汽车速度在s=200m的距离内减到 v 2 =10m/s,驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A。已知A 的质量 m 1 =2000kg,B的质量 m 2 =6000kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g=10m/s2。
据报道,最近已研制出一种可投入使用的电磁轨道炮,其原理如图所示。炮弹(可视为长方形导体)置于两固定的平行导轨之间,并与轨道壁密接。开始时炮弹在导轨的一端,通以电流后炮弹会被磁力加速,最后从位于导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离 w=0.10m ,导轨长 L=5.0m ,炮弹质量 m=0.30kg 。导轨上的电流 I 的方向如图中箭头所示。可以认为,炮弹在轨道内运动时,它所在处磁场的磁感应强度始终为 B=2.0T ,方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为 v=2.0×103m/s ,求通过导轨的电流 I 。忽略摩擦力与重力的影响。