如图所示,在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1s有一个小孩往下滑,一游客对着冰道的孩子拍下一张照片,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子,他根据照片与实物的比例推算出乙与甲和丙孩子间的距离为12.5m和17.5m.请你据此求解下列问题:(g取10 m/s2)(1)若不考虑一切阻力,冰道的倾角是多少?(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多少?(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不会超过几个?
如图所示,Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体,质量为M,它带有一个凹形的不光滑轨道,轨道的ab段是水平的,bc段是半径为R的圆弧,位于竖直平面内。P是另一个小物体,质量为m,它与轨道间的动摩擦因数为μ。物体P以沿水平方向的初速度v0冲上Q的轨道,已知它恰好能到达轨道顶端c点,后又沿轨道滑下,并最终在a点停止滑动,然后与Q一起在水平面上运动。(1)分别求出P从a点滑到c点和从c点滑回a点的过程中各有多少机械能转化为内能?(2)P位于轨道的哪个位置时,Q的速度达到最大?
1920年,英国物理学家卢瑟福曾预言:可能有一种质量与质子相近的不带电的中性粒子存在,他把它叫做中子。1930年发现,在真空条件下用a射线轰击铍()时,会产生一种看不见的、贯穿能力极强的不知名射线和另一种新粒子。经过研究发现,这种不知名射线具有如下的特点:① 在任意方向的磁场中均不发生偏转;② 这种射线的速度不到光速的十分之一;③ 用它轰击含有静止的氢核的物质,可以把氢核打出来。用它轰击含有静止的氮核的物质,可以把氮核打出来。并且被打出的氢核的最大速度vH和被打出的氮核的最大速度vN之比等于15 : 2。若该射线中的粒子均具有相同的能量,与氢核和氮核均发生正碰,且碰撞中没有机械能的损失。已知氢核的质量MH与氮核的质量MN之比等于1 : 14。 (1)写出a射线轰击铍核的核反应方程。(2)试根据上面所述的各种情况,通过具体计算说明该射线是由中子组成,而不是g射线。
如图所示,AB是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为h,末端B处的切线方向水平。一个质量为m的小物体P从轨道顶端A处由静止释放,滑到B端后飞出,落到地面上的C点,轨迹如图中虚线BC所示。已知它在空中运动的水平位移OC= l。现在轨道下方紧贴B点安装一水平传送带,传送带的右端与B的距离为l/2。当传送带静止时,让P再次从A点由静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍然落在地面的C点。当驱动轮转动带动传送带以速度v匀速向右运动时(其他条件不变),P的落地点为D。不计空气阻力。(1)求P滑至B点时的速度大小;(2)求P与传送带之间的动摩擦因数μ;(3)写出O、D间的距离s随速度v变化的函数关系式。
如图10甲所示,一根质量可以忽略不计的轻弹簧,劲度系数为k,下面悬挂一个质量为m的砝码A。手拿一块质量为M的木板B,用木板B托住A向上压缩弹簧到一定程度,如图乙所示。此时如果突然撤去木板B,则A向下运动的加速度a(a>g)。现用手控制使B以加速度a/3向下做匀加速直线运动。(1)求砝码A做匀加速直线运动的时间。(2)求出这段运动过程的起始和终止时刻手对木板B的作用力大小的表达式。
如图所示,滑块质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为0.1,它以的初速度由A点开始向B点滑行,AB=5R,并滑上光滑的半径为R的四分之一圆弧BC,在C点正上方有一旋转平台,沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q,旋转时两孔均能达到C点的正上方。 求:(1)滑块运动到B点做圆周运动时,对轨道的压力为多大?(2)若滑块滑过C点后通过P孔,又恰能从Q孔落下,滑块通过P孔时的速度为,则平台转动的角速度ω应满足什么条件?