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60mm。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60mm,求加热后右侧水槽的水温。
为了使粒子经过一系列的运动后,又以原来的速率沿相反方向回到原位,可设计如下的一个电磁场区域(如图所示):水平线QC以下是水平向左的匀强电场,区域Ⅰ(梯形PQCD)内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B;区域Ⅱ(三角形APD)内的磁场方向与Ⅰ内相同,但是大小可以不同,区域Ⅲ(虚线PD之上、三角形APD以外)的磁场与Ⅱ内大小相等、方向相反。已知等边三角形AQC的边长为2l,P、D分别为AQ、AC的中点。带正电的粒子从Q点正下方、距离Q点为l的O点以某一速度射出,在电场力作用下从QC边中点N以速度v0垂直QC射入区域Ⅰ,再从P点垂直AQ射入区域Ⅲ,又经历一系列运动后返回O点。(粒子重力忽略不计)求: (1)该粒子的比荷;(2)求在磁场III区中圆周运动半径的可能值;(3)粒子从O点出发再回到O点的整个运动过程所需时间。
如图所示,A是置于光滑水平面上的表面绝缘、质量m1="1" kg的小车,小车的左端放置有一个可视为质点的、质量m2=2 kg、电荷量q=+1×10-4 C的小物块B,距小车右端s=2 m处有一竖直的墙壁。小车所在空间有一个可以通过开关控制其有、无的水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=3×104N/C。若小车A和小物块B一起由静止开始运动,且在小车与墙壁碰撞的瞬间撤去电场;碰撞时间忽略不计,碰撞过程无机械能的损失;小物块B始终未到达小车A的右端,它们之间的动摩擦因数=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。小车不带电,g取10 m/s2。求:(1)小车A第一次与墙壁相碰后向左运动的最远距离为多少? (2)小车A第二次与墙壁相碰时的速度为多少?(3)要使小物块B最终不滑离小车A,小车的长度至少多长?
梭梭板(滑板)是儿童喜欢的游乐项目,如图所示,滑板的竖直高度AB为3m,斜面长AC为5m,斜面与水平部分由一小段圆弧平滑的连接。一个质量m为20kg的小孩从滑板顶端由静止开始滑下,最后滑到水平部分上的E点静止。已知小孩与滑板之间的动摩擦因素μ为0.5,不计空气阻力,g取10m/s2,求:(1)小孩滑到滑板底端C时的速度多大;(2)小孩从A点开始滑到E点的时间。
如图是利用传送带装运煤块的示意图。其中,传送带长20m,倾角θ=37°,煤块与传送带间的动摩擦因数,传送带的主动轮和从动轮半径相等,主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖起高度H =" 1.8" m ,与运煤车车箱中心的水平距离x =" 1.2m" 。现在传送带底端由静止释放一些煤块(可视为质点),煤块在传送带的作用下先做匀加速直线运动,后与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动。要使煤块在轮的最高点水平抛出并落在车箱中心,取g =" 10" m/s2,sin37°="0.6" , cos37°=" 0.8" ,求:(l)传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径R(2)煤块在传送带上由静止开始加速至落到车底板所经过的时间T
如图所示,长为R的轻质杆(质量不计),一端系一质量为的小球(球大小不计),绕杆的另一端O在竖直平面内做匀速圆周运动,若小球最低点时,杆对球的拉力大小为1.5,求:① 小球最低点时的线速度大小?② 小球通过最高点时,杆对球的作用力的大小?③ 小球以多大的线速度运动,通过最高处时杆对球不施力?