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。
一质量为m=2kg的小滑块,从半径R=1.25m的光滑圆弧轨道上的A点由静止滑下,圆弧轨道竖直固定,其末端B切线水平。a、b两轮半径r=0.4m,滑块与传送带间的动摩擦因数µ=0.1,传送带右端点C距水平地面的高度h=1.25m,E为C的竖直投影点。g取10m/s2,求: (1)当传送带静止时,滑块恰能在b轮最高点C离开传送带,则BC两点间的距离是多少? (2)当a、b两轮以某一角速度顺时针转动时,滑块从C点飞出落到地面D点,已知CD两点水平距离为3m。试求:a、b两轮转动的角速度和滑块与传送带间产生的内能。
宇航员在地球表面以某一初速度竖直上抛一小球,经过时间t小球落回原处;若他在某一星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球,需经过5t小球落回原处。(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计) (1)求该星球表面附近的重力加速度; (2)已知该星球的半径r与地球的半径R之比为1:4,求星球的质量M星与地球质量M地之比。
如图甲所示,水平桌面的左端固定一竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R=0.5m,圆弧轨道底端与水平桌面相切于C点,桌面CD长L=1m,高h2=0.5m,有质量为m(m为未知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h1=0.2m,小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用。然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上。设小物块从D点飞落到水平地面上的水平距离为x,如图乙是x2—F的图象,取重力加速度g=10m/s2。 (1)试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式。 (2)小物块与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多少? (3)若小物块与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(2)问中的值开始由C到D均匀减小,且在D点恰好减小为0。再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1m,求此情况下的恒力F的大小。
某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰好与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t=4s后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,(g取10m/s2)求: (1)t时刻飞行器的速率; (2)整个过程中飞行器离地的最大高度。
如图所示,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求: (1)小球在AB段运动的加速度的大小; (2)小球从D点运动到A点所用的时间。