一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T,求重新到达平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。
如图所示,光滑水平面上有两辆车,甲车上面有发射装置,甲车连同发射装置质量M1=1kg,车上另有一个质量为m=0.2kg的小球。甲车静止在平面上,乙车以V0=8m/s的速度向甲车运动,乙车上有接收装置,总质量M2=2kg,问:甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上(球很快与乙车达到相对静 止),两车才不会相撞?
如图所示,在光滑水平面上放着一个质量M=0.3kg的木块(可视为质点),在木块正上方1m处有一个固定悬定点O,在悬点O和木块之间用一根长2m、不可伸长的轻绳连接。有一颗质量m=0.1kg的子弹以80m/s的速度水平射入木块并留在其中,之后木块绕O点在竖直平面内做圆周运动。求:①木块以多大速度脱离水平地面?②当木块到达最高点时对轻绳的拉力F为多少?
如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上放置一质量为m的物块B,B的下端连接一轻质弹簧,弹簧下端与挡板相连接,B平衡时,弹簧的压缩量为x0,O点为弹簧的原长位置。在斜面顶端另有一质量也为m的物块A,距物块B为3x0,现让A从静止开始沿斜面下滑,A与B相碰后立即一起沿斜面向下运动,并恰好回到O点(A、B均视为质点)。试求:(1)A、B相碰后瞬间的共同速度的大小;(2)A、B相碰前弹簧的具有的弹性势能;(3)若在斜面顶端再连接一光滑的半径R=x0的半圆轨道PQ,圆轨道与斜面相切于最高点P,现让物块A以初速度v从P点沿斜面下滑,与B碰后返回到P点还具有向上的速度,试问:v为多大时物块A恰能通过圆弧轨道的最高点?
1928年,德国物理学家玻特用α粒子()轰击轻金属铍()时,发现有一种贯穿能力很强的中性射线.查德威克对该粒子进行研究,进而发现了新的粒子——中子.(1)请写出α粒子轰击轻金属铍的核反应方程.(2)若中子以速度v0与一质量为mN的静止氮核发生碰撞,测得中子反向弹回的速率为v1,氮核碰后的速率为v2,则中子的质量m等于多少?
如图所示,两小车A、B置于光滑水平面上,质量分别为m和2m,一轻质弹簧两端分别固定在两小车上,开始时弹簧处于拉伸状态,用手固定两小车。现在先释放小车B,当小车B的速度大小为3v时,再释放小车A,此时弹簧仍处于拉伸状态;当小车A的速度大小为v时,弹簧刚好恢复原长。自始至终弹簧都未超出弹性限度。求:①弹簧刚恢复原长时,小车B的速度大小;②两小车相距最近时,小车A的速度大小。