一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0 s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计。求:(1)客车运行速度的大小;(2)货车运行加速度的大小。
在如图所示的竖直平面内。水平轨道和倾斜轨道与半径的光滑圆弧轨道分别相切于点和点,与水平面的夹角= 37°。过点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度。小物体质量= 2×10-3kg、电荷量= +8×10-6C,受到水平向右的推力的作用,沿向右做匀速直线运动,到达点后撤去推力。当到达倾斜轨道底端点时,不带电的小物体在顶端静止释放,经过时间与相遇。与轨道间的动摩擦因数均为=" 0." 5,取,37° = 0.6,37°= 0.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求: (1)小物体在水平轨道上运动速度的大小; (2)倾斜轨道的长度。
石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作超级缆绳,人类搭建"太空电梯"的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,电梯仓沿着这条缆绳运行,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。 (1)若"太空电梯"将货物从赤道基站运到距地面高度为的同步轨道站,求轨道站内质量为的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为,地球半径为。 (2)当电梯仓停在距地面高度的站点时,求仓内质量的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度,地球自转角速度,地球半径。
如图,光滑水平直轨道上两滑块、用橡皮筋连接,的质量为,开始时橡皮筋松弛,静止,给向左的初速度,一段时间后,与同向运动发生碰撞并粘在一起,碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间的速度的两倍,也是碰撞前瞬间的速度的一半。求: (i)的质量; (ii)碰撞过程中、系统机械能的损失。
如图所示,三角形为某透明介质的横截面,为边的中点,位于截面所在平面内的一束光线自以角度入射,第一次到达边恰好发生全反射。已知,边长为,该介质的折射率为。求:
(i)入射角
(ii)从入射到发生第一次全反射所用的时间(设光在真空中的速度为,可能用到:或)。
一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量、体积的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内冲入一定质量的气体,开始时筒内液面到水面的距离,筒内气体体积。在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面的距离为时,拉力减为零,此时气体体积为,随后浮筒和重物自动上浮。求和。
已知:大气压强,水的密度,重力加速度的大小。不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略。