如图装置中绳子质量,滑轮质量及摩擦均不计,两物体质量分别为m1=m,m2=4m,m1下端通过劲度系数为k的轻质弹簧与地面相连。(1)系统静止时弹簧处于什么状态?形变量Δx为多少?(2)用手托住m2,让m1静止在弹簧上,绳子绷直,但无拉力,然后放手,m1、m2会上下做简谐振动,求:m1、m2运动的最大速度分别为多大?(3)在(2)问的情况下,当m2下降到最低点,m1上升到最高点时,求:此时m1、m2的加速度的大小各为多少?
一列简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形如图所示,介质中质点、分别位于、处。从时刻开始计时,当时质点刚好第4次到达波峰。
①求波速。 ②写出质点做简谐运动的表达式(不要求推导过程)
如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长(可视为理想气体),两管中水银面等高。先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面(环境温度不变,大气压强)
①求稳定后低压舱内的压强(用""做单位)
②此过程中左管内的气体对外界(填"做正功""做负功""不做功"),气体将(填"吸热"或放热")。
如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板和,两极板中心各有一小孔、,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为,周期为。在时刻将一个质量为、电量为的粒子由静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力,不考虑极板外的电场) (1)求粒子到达时的速度大小和极板距离
(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件。 (3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在时刻再次到达,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小
如图所示,一工件置于水平地面上,其段为一半径的光滑圆弧轨道,段为一长度的粗糙水平轨道,二者相切于点,整个轨道位于同一竖直平面内,点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量,与间的动摩擦因数.工件质量,与地面间的动摩擦因数.(取)
(1)若工件固定,将物块由点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求、两点间的高度差。
(2)若将一水平恒力作用于工件,使物体在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动 ①求的大小
②当速度时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至段,求物块的落点与点间的距离。
如图11所示,质量为m的小球,由长为l的细线系住,细线的另一端固定在A点,AB是过A的竖直线,E为AB上的一点,且AE=0.5l,过E作水平线EF,在EF上钉铁钉D,若线能承受的最大拉力是9mg,现将小球拉直水平,然后由静止释放,若小球能绕钉子在竖直面内做圆周运动,不计线与钉子碰撞时的能量损失.求钉子位置在水平线上的取值范围.