跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞打开后,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即Ff=k v2,已知比例系数k =20Ns2/m2,运动员和伞的总质量m=72 kg.设跳伞塔足够高,且运动员跳离塔后即打开伞,取g=10m/s2.(1)求下落速度达到v=3m/s时,跳伞运动员的加速度大小;(2)求跳伞运动员最终下落的速度; (3)若跳伞塔高h=200m,跳伞运动员在着地前已经做匀速运动,求从开始跳下到即将触地的过程中,伞和运动员损失的机械能。
有一轻质杆,长l=0.5m;一端固定一质量m=0.5kg的小球,轻杆绕另一端在竖直面内做圆周运动。(1)当小球运动到最高点的速度大小为4m/s时,求小球对杆的作用力;(2)当小球运动到最低点时,球受杆的拉力为41N,求此时小球的速度大小。
如图所示,细绳一端系着质量m=0.6kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑的小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔的距离为0.2m,并已知物体M与水平面间的最大静摩擦力为2N,现使此平面绕中心轴匀速转动,问角速度ω在什么范围内可使M处于相对盘静止状态?(g取10m/s2)
质量为M的平板小车在光滑的水平面上以速度向右做匀速直线运动,若将一个质量为m(M=4m)的砂袋轻轻地放到平板车的右端,砂袋相对于平板车滑动的最大距离等于车长的,若将砂袋以水平向左的速度从车的右端扔到平板车上,为了不使砂袋从车上落下,砂袋的初速度的最大值是多少?若砂袋刚好从车上落下,求小车最终速度的大小和方向?
如图所示,三块平行金属板竖直固定在绝缘小车上,并与车内电池连接,小车总质量为M,静止在光滑水平面上,金属板B、C中间开有小孔,两孔在同一水平线上,已知车内电池G的电动势为 E1,现有一质量为m,带电量为q的粒子(不计重力),以初速,水平射入C板小孔,它穿过B板小孔后继续向A板运动。 ①为使粒子不至打到A板上,电池H的电动势E2应满足什么条件? ②若A、B、C间隔均为d,满足上面条件的电池H的电动势用E2表示,则当小车运动后,其速度大小具有最小值时,带电粒子离B板的距离是多大?
天文学家测得银河系中氦的含量约为25%.有关研究表明,宇宙中氦生成的途径有两条:一是在宇宙诞生后3分钟左右生成的;二是在宇宙演化到恒星诞生后,由恒星内的氢核聚变反应生成的. (1)把氢核聚变反应简化为4个氢核()聚变成氦核(),同时放出2个正电子()和2个中微子(ν0),请写出该氢核聚变反应的方程,并计算一次反应释放的能量. (2)研究表明,银河系的年龄约为t=3.8×1017 s,每秒钟银河系产生的能量约为1×1037 J(即P=1×1037 J/s).现假定该能量全部来自上述氢核聚变反应,试估算银河系中氦的含量(最后结果保留一位有效数字). (3)根据你的估算结果,对银河系中氦的主要生成途径作出判断. (可能用到的数据:银河系质量约为M=3×1041 kg,原子质量单位1 u=1.66×10-27 kg,1 u 相当于1.5×10-10 J的能量,电子质量me="0.000" 5 u,氦核质量mα="4.002" 6 u,氢核质量mp="1.007" 8 u,中微子νe质量为零)