小敏在学过自由落体运动规律后,对自家房上下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前(如图甲所示)发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下檐,小敏同学在自己的作业本上画出了如图乙所示的雨滴下落同自家房子的关系,其中2点和3点之间的小矩形表示小敏正对的窗子,请问:(1)滴水的时间间隔是多少?(2)此屋檐离地面多高?
我市某路公共汽车的运行非常规则,先由静止开始匀加速启动,当速度达到v1=10m/s时再做匀速运动,进站前开始匀减速制动,在到达车站时刚好停住。公共汽车在每个车站停车时间均为△t=20s。然后以同样的方式运行至下一站。已知公共汽车在加速启动和减速制动时加速度大小都为a=1m/s2,而所有相邻车站间的行程都为s=700m。有一次当公共汽车刚刚抵达一个车站时,一辆电动车刚好经过该车站一段时间t0=100s,已知该电动车速度大小恒为v2=6m/s,而且行进路线、方向与公共汽车完全相同,不考虑其他交通状况的影响,试求:(1)公共汽车从车站出发至到达下一站所需的时间t是多少?(2)若从下一站开始计数(即计数为第1站),公共汽车在刚到达第n站时,电动车也恰好同时到达此车站,则n为多少?
如图甲所示,一个质量m=0.1 kg的正方形金属框总电阻R=0.5 Ω,金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端(金属框上边与AA′重合),自静止开始沿斜面下滑,下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB′平行、宽度为d的匀强磁场后滑至斜面底端(金属框下边与BB′重合),设金属框在下滑过程中的速度为v,与此对应的位移为s,那么v2—s图象(记录了线框运动全部过程)如图乙所示,已知匀强磁场方向垂直斜面向上。试问:(g取10m/s2)(1)根据v2—s图象所提供的信息,计算出金属框从斜面顶端滑至底端所需的时间为多少?(2)匀强磁场的磁感应强度多大?(3)现用平行斜面沿斜面向上的恒力F作用在金属框上,使金属框从斜面底端BB′(金属框下边与BB′重合)由静止开始沿斜面向上运动,匀速通过磁场区域后到达斜面顶端(金属框上边与AA′重合)。试计算恒力F做功的最小值
如图所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m,一质量m=1kg的小球a从A点以速度v0=12m/s的速度向右进入直管道,到达B点后沿“8”字形轨道向上运动,到达D点时恰好与轨道无作用力,直接进入DE管(DE管光滑),并与原来静止于E处的质量为M=4kg的小球b发生正碰(ab均可视为质点)。已知碰撞后a球沿原路返回,速度大小为碰撞前速度大小的1/3,而b球从E点水平抛出,其水平射程s=0.8m,(g取10m/s2)(1)求碰后b球的速度大小?(2)求“8”字形管道上下两圆的半径r和R.?(3)若小球a在管道AB中运动时所受阻力为定值,请判断a球返回到BA管道中时能否从A端穿出?
已知地球半径为R,地球表面重力加速度为g,不考虑地球自转的影响。(1)推导第一宇宙速度v1的表达式;(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动,运行轨道距离地面高度为h,求卫星的运行周期T
如图所示,P为质量为m=1kg的物块,Q为位于水平地面上的质量为M=4kg的特殊平板,平板与地面间的动摩擦因数。在板上表面的上方,存在一定厚度的“相互作用区域”,区域的上边界为MN。P刚从距MN高h=5m处由静止开始自由落下时,板Q向右运动的速度为v0=4m/s。当物块P进入相互作用区域时,P、Q之间有相互作用的恒力F=kmg,其中Q对P的作用力竖直向上,k=21,F对P的作用使P刚好不与Q的上表面接触。在水平方向 上,P、Q之间没有相互作用力,板Q足够长,空气阻力不计。(取g=10m/s2,以下计算结果均保留两位有效数字)求:(1)P第一次落到MN边界的时间t和第一次在相互作用区域中运动的时间T;(2)P第2次经过MN边界时板Q的速度v;(3)从P第1次经过MN边界到第2次经过MN边界的过程中,P、Q组成系统损失的机械能△E;(4)当板Q的速度为零时,P一共回到出发点几次?