半径R = 40cm竖直放置的光滑圆轨道与水平直轨道相连接如图所示。质量m = 50g的小球A以一定的初速度由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去。如果小球A经过N点时的速度v1= 6m/s,小球A经过轨道最高点M后作平抛运动,平抛的水平距离为1.6m,(g=10m/s2)。求:(1)小球经过最高点M时速度多大;(2)小球经过最高点M时对轨道的压力多大;(3)小球从N点滑到轨道最高点M的过程中克服摩擦力做的功是多少。
如图,长为L的轻杆一端连着质量为m的小球,另一端用铰链固接于水平地面上的O点,初始时小球静止于地面上,边长为L、质量为M的正方体左侧静止于O点处。现在杆中点处施加一大小始终为12mg/π,方向始终垂直杆的力F,经过一段时间后撤去F,小球恰好能到达最高点。忽略一切摩擦,试求: (1)力F所做的功; (2)力F撤去时小球的速度; (3)若小球运动到最高点后由静止开始向右倾倒,求杆与水平面夹角为θ时(正方体和小球还未脱离),正方体的速度大小。
如图,在倾角为θ=37°的足够长的固定斜面底端,一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点。若物块上滑所用时间t1和下滑所用时间t2的大小关系满足t1∶t2=1∶,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,试求: (1)上滑加速度a1与下滑加速度a2的大小之比; (2)物块和斜面之间的动摩擦因数; (3)若斜面倾角变为60°,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的推力F作用在物块上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度大小。
(10分)如图,上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体,横截面积分别为S1=1 cm2、S2=2 cm2,细管内水银长度为h1=4 cm,封闭气体长度为L=6 cm。大气压强为p0=76 cmHg,气体初始温度为T1=280 K,上管足够长。 (1)缓慢升高气体温度,求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2; (2)气体温度保持T2不变,为使封闭气体长度变为8 cm,需向开口端注入的水银柱的体积为多少?
某同学在研究“一定质量气体体积不变时压强和温度关系”实验中,将气缸开口向上竖直放置在水平桌面上,在没有压强传感器的情况下,他将力传感器和活塞一起固定,测量活塞作用在传感器上沿竖直方向的力,如图A.所示。活塞的横截面积为S=15 cm2,大气压强p0=1.0×105 Pa,气缸质量M=0.75 kg。当缸内气体温度t1=27 ℃时,力传感器示数恰好为零,升高气体的温度,根据测得数据作了如图B.所示的F﹣T图,忽略摩擦,取g=10 m/s2。 (1)F<0表明传感器对活塞的作用力方向为_______; (2)直线的斜率为______,t1温度时气体压强为______Pa; (3)该同学又从t1开始降低温度直至t2=﹣10 ℃进行实验,且操作无误,试在图B.中作出t1至t2温度区间内的F﹣T图线,并在坐标轴上注明必要数据。
如图所示,质量分别为1 kg、3 kg的滑块A、B位于光滑水平面上,现使滑块A以4 m/s的速度向右运动,与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞。求二者在发生碰撞的过程中 ①弹簧的最大弹性势能; ②滑块B的最大速度。