如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道运动的列车的加速度,金属球的质量为m,它系在金属球的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的均匀电阻丝,其阻值为R,金属丝与电阻线接触良好,摩擦不计.电阻丝的中点C焊接一根导线,从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表V(金属丝和导线电阻不计).图中虚线OC与AB垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压为U的直流稳压电源上,整个装置固定在列车中且AB沿着车前进的方向,列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或前进时,金属丝将偏离竖直方向,从电压表V的读数变化可以测出加速度的大小.
(1)
当列车向右做匀加速直线运动时,试导出加速度a与电压表读数的关系式(用、U、L、h及重力加速度g等表示).
(2)
用导出的a与的关系式说明表盘上a的刻度是否均匀.
如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示位置的O点的由静止释放后,通过a的速率为.求小环通过b点速率.
把质量2 g的带负电小球A.用绝缘细绳悬起,若将带电量为Q=4.0×10-6 C的带电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30 cm时,则绳与竖直方向成α=45°角.(g取10 N/kg,静电力常量k=9.0×109 Nm2/c2)试求:
B球受到的库仑力多大?
A球带电量是多少
已经证实,质子、中子都是由上夸克和下夸克的两种夸克组成的,上夸克带电为2/3 e,下夸克带电为-1/3 e,e为电子所带电量的大小,如果质子是由三个夸克组成的,且各个夸克之间的距离都为,d=1.5×10-15 m试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力).
一列横波在x轴线上传播着,在t1=0和t2=0.04 s时的波形曲线分别如下图所示:
读出简谐波的波长是________m;振幅是________m.
设周期大于(t2-t1).如果波向右传播,波速多大?
(3)
若波速的大小为2750 m/s,求波的传播方向.
如图所示,长为1.5m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端冲上长木板B,直到A、B的速度达到相同,此时A、B的速度为0.4m/s,然后,A、B又一起在水平冰面上滑行了8.0cm后停下.若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数.求:(取)
(1)木块与冰面的动摩擦因数;
(2)小物块相对于长木板滑行的距离;
(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块冲上长木板的最大初速度应为多大?
滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示.斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ,假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变.
求:(1)滑雪者离开B点时的速度大小;
(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离.
设想宇航员完成了对火星表面的科学考察任务,乘坐返回舱返回围绕火星做圆周运动的轨道舱,如图所示.为了安全,返回舱与轨道舱对接时,必须具有相同的速度.求该宇航员乘坐的返回舱至少需要获得多少能量,才能返回轨道舱?
已知:返回过程中需克服火星引力做功,返回舱与人的总质量为m,火星表面重力加速度为g,火星半径为R,轨道舱到火星中心的距离为r.不计火星表面大气对返回舱的阻力和火星自转的影响.
如图所示,滑块以某一速率靠惯性沿固定斜面由底端A向上运动,到达最高点B时离地面的高度为H,然后又沿斜面返回,到出发点A时的速率为原来速率的一半。若取斜面底面重力势能为零,求上升过程中滑块动能等于重力势能时的位置离地面的高度h.
如图所示,一高度为h=0.8m粗糙水平面在B点处与一倾角为θ=30°的斜面BC连接,一小滑块从水平面上的A点以的速度在粗糙水平面上向右运动.运动到B点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑.已知AB间的距离s=5m,求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数;
(2)小滑块从A点运动到地面所需的时间;
(3)若小滑块从水平面上的A点以的速度在粗糙的水平面上向右运动,运动到B点时小滑块将做什么运动?并求出小滑块从A点运动到地面所需时间(取).