如图所示,一个横截面积S=10cm2的容器中,有一个用弹簧和底部相连的活塞,活塞质量不计,当温度为27℃时,内外压强都为p=1×105Pa,活塞和底面相距L=20cm。在活塞上放质量m=20kg的物体,活塞静止时下降10cm,温度仍为27℃,不计活塞与容器壁的摩擦,g=10m/s2。求:i.弹簧的劲度系数k;ii.如果把活塞内气体加热到57℃,为保持活塞静止时位置仍下降10cm,活塞上应冉加物体的质量为多少。
(原创题)长为2L的轻杆,两端分别固定质量m和2m的小球,杆可绕水平光滑轴在竖直平面内转动,轴在杆的正中央,初始时刻静止在水平位置,放手后自由转动,问: (1)当轻杆第一次转到竖直位置时,对轴上的压力是多少。 (2)在初始水平位置,给2m的小球什么样的初速度V0,可使轻杆第一次转到竖直位置时,对轴上没有压力。
(原创题)如图所示,质点小球1、2的质量分别为m1=1kg与m2=2kg,用细线固定置于光滑水平面上,中间轻质弹簧处于压缩状态,弹性势能为Ep=30J。某时刻绳子断开,小球被弹开,小球1、2得到了相等大小的动量,尔后分别进入竖直光滑圆轨道,且刚好能通过轨道的最高点,(g取10m/s2) 求:(1)轨道半径R1、R2分别为多少。 (2)要使两小球落下后不砸到对面轨道, 水平轨道的长度s应满足什么条件。
.(原创题)长为L的轻绳,一端系一质量为m的小球,一端固定于O 点,在O点正下方距O点h处有一枚钉子C,现将绳拉到水平位置,将小球由静止释放,小球运动时所受的摩擦阻力大小恒为其重力的,如图所示,(1) 欲使小球到达最低点后以C为圆心至少做一次完整的圆周运动,则h应满足什么条件? (2) 在满足上述临界条件的情形下,绳上所能承受的力至少是多少。
[物理选修3-5模块][ (1)下列叙述中符合物理学史实的有()
(2)如图所示,光滑水平路面上,有一质量为m1=5kg的无动力小车以匀速率v0=2m/s向前行驶,小车由轻绳与另一质量为m2=25kg的车厢连结,车厢右端有一质量为m3=20kg的物体(可视为质点),物体与车厢的动摩擦因数为μ=0.2,开始物体静止在车厢上,绳子是松驰的.求: ①当小车、车厢、物体以共同速度运动时,物体相对车厢的位移(设物体不会从车厢上滑下); ②从绳拉紧到小车、车厢、物体具有共同速度所需时间.(取g=10m/s2)
[物理选修3-4模块] (1)如图所示,质点O在垂直x轴方向上做简谐振动,形成了沿x轴传播的横波。在t=0时刻质点O开始向上运动,经0.2s第一次形成图示波形,由此判断在t=2.5s时刻,质点A、B的运动情况是() A.A点位于x轴的下方。 B.B点位于x轴的上方。 C.A点正往上运动。 D.B点正往上运动。 (2)如图所示,透明介质球的半径为R,光线DC平行直径AB射到介质球的C点,DC与AB的距离H=0.8R。 ①试证明:DC光线进入介质球后,第一次到达介质球的界面时,在界面上不会发生全反射.(要求作图说明理由) ②若DC光进入介质球后,第二次到达介质球的界而时,从球内折射出的光线与入射光线平行,求介质的折射率.