如图所示,用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体,活塞与气缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距气缸底高度h1=0.50m.给气缸加热,活塞缓慢上升到距离气缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收Q=450J的热量.已知活塞横截面积S=5.0×10﹣3 m2,大气压强p0=1.0×105 Pa.求:①缸内气体对活塞所做的功W;②此过程中缸内气体增加的内能△U.
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.
某种光学元件由两种不同透明物质I和透明物质II制成,其横截面如图所示.O为AB中点,半圆形透明物质1的折射率为,透明物质II的折射率为n2.一束光在纸面对准O点射入半圆形透明物质I,当逐渐增大光线与AB面垂线的夹角到θ时,通过观察发现此时从AC面射出的光线恰好消失,同时有光线垂直BC面射出,不考虑元件II中多次反射的情况.求:(i)该透明物质II的折射率n2;(ii)光线与AB面垂线的夹角θ的正弦值.
如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量M=200kg,活塞质量m=10kg,活塞面积S=100cm2.活塞与气缸壁无摩擦且不漏气.此时,缸内气体的温度为27°C,活塞正位于气缸正中,整个装置都静止.已知大气压恒为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2.求:(a)缸内气体的压强p1;(b)缸内气体的温度升高到多少°C时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
如图所示,M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极板,相距为d,其右侧有一边长为L的正三角形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,在极板M、N之间加上电压U后,M板电势高于N板电势.现有一带正电的粒子,质量为m、电荷量为q,其重力和初速度均忽略不计,粒子从极板M的中央小孔S1处进入电容器,穿过小孔S2后从距三角形A点(﹣1)L的P处垂直AB方向进入磁场,(1)求粒子到达小孔S2时的速度;(2)若已知粒子从P点进入磁场后经时间t从AP间离开磁场,求粒子的运动半径和磁感应强度的大小;(3)若磁场的磁感应强度的大小可以任意取值,设能从AC边射出的粒子离开磁场时的位置到A点的距离为x,求x的取值范围.
如图所示,长木板静止在光滑水平面上,其左端放有可视为质点的小木块,小木块在水平恒力F作用下,经时间t从长木板左端被拉到右端.已知水平恒力F=5N,小木块质量m=1kg,长木板质量M=2kg,木板长度L=1m,木板与小木块间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2.求:(1)F作用的时间t;(2)小木块克服摩擦力所做的功.