如图所示,甲车质量为2kg,静止在光滑水平面上,其顶部上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体,乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度,物体滑到乙车上,若乙车足够长,其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则(g取10m/s2)(1)物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止;(2)物块最终距离乙车左端多大距离.
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为 R ,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直。 A 处粒子源产生的粒子,质量为 m 、电荷量为 +q ,在加速器中被加速,加速电压为 U 。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t ;
(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 B m 、 f m ,试讨论粒子能获得的最大动能 E ㎞ 。
"探究加速度与物体质量、物体受力的关系"的实验装置如图甲所示. (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s .从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度 a = m/s2 .(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度 a 与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表
请根据实验数据作出 a-F 的关系图像
(3)根据提供的试验数据作出的 a-F 图线不通过原点,请说明主要原因。
一气象探测气球,在充有压强为 1.00atm (即 76.0cmHg )、温度为 27.0℃ 的氦气时,体积为 3.50m3 。在上升至海拔 6.50km 高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压 36.0cmGg ,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热,保持高度不变。已知在这一海拔高度气温为 -48.0℃ 。求: (1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积。
如图, ABCD 是边长为 a 的正方形。质量为 m 、电荷量为 e 的电子以大小为 v 0 的初速度沿纸面垂直于 BC 边射入正方形区域。在正方形内适当区域中有匀强磁场。电子从 BC 边上的任意点入射,都只能从 A 点射出磁场。不计重力,求:
(1)次匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小;
(2)此匀强磁场区域的最小面积。
利用图(a)实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置,管内塞有潮湿小棉球,实验者从玻璃管的一端 A 吹气,棉球从另一端 B 飞出,测得玻璃管内部截面积 S ,距地面高度 h ,棉球质量 m ,开始时的静止位置与管口 B 的距离 x ,落地点 C 与管口 B 的水平距离 l 。然后多次改变 x ,测出对应的 l ,画出 l2-x 关系图线,如图(b)所示,并由此得出相应的斜率 k 。
(1)若不计棉球在空中运动时的空气阻力,根据以上测得的物理量可得,棉球从 B 端飞出的速度 v 0 =。 (2)假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值,不计棉球与管壁的摩擦,重力加速度 g ,大气压强 p 0 均为已知,利用图(b)中拟合直线的斜率 k 可得,管内气体压强 p =。 (3)考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦,则(2)中得到的 p 与实际压强相比(填偏大、偏小)。