一同学家住在23层高楼的顶楼.他想研究一下电梯上升的运动过程.某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤,他将重物放在台秤上.电梯从第1层开始启动,一直运动到第23层停止.在这个过程中,他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示.g取10m/s2,根据表格中的数据,求:
时间/s |
台秤示数/N |
电梯启动前 |
50.0 |
0~3.0 |
58.0 |
3.0~13.0 |
50.0 |
13.0~19.0 |
46.0 |
19.0以后 |
50.0 |
(1)电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小;
(2)电梯在中间阶段匀速上升的速度大小;
(3)该楼房平均每层楼的高度.
如图所示,带有小孔的A、B两小球穿在水平放置的细杆上,相距为L,两小球各用一根长也是L的细绳连接小球C,三个小球的质量都是m.求:
(1)细线对B小球的拉力大小
(2)杆对小球A的支持力的大小.
(3)杆对小球A的摩擦力的大小.
在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy,x轴沿水平方向,如图甲所示.第二象限内有一水平向右的匀强电场,第一象限内有竖直向上的匀强电场,场强,该区域同时存在按如图乙所示规律变化的磁场,磁场方向垂直纸面(以垂直纸面向外的磁场方向为正方向).某种发射装置(图中没有画出)竖直向上发射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(可视为质点),该粒子以v0的速度从-x上的A点进入第二象限,并从+y上的C点沿水平方向进入第一象限.已知OA=OC=L, CD=L.
(1)试证明粒子在C点的速度大小也为v0;
(2)若在时刻粒子由C点进入第一象限,且恰能通过同一水平线上的D点,速度方向仍然水平,求由C到达D的时间(时间用 表示);
(3)若调整磁场变化周期,让粒子在时刻由C点进入第一象限,且恰能通过E点,求交变磁场磁感应强度B0应满足的条件.
如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个1/4圆弧挡板,圆弧半径R=1m,今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板.
(1)若小物块恰能击中档板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知 , ),则其离开O点时的速度大小;
(2)为使小物块击中档板,求拉力F作用的最短时间;
(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置.求击中挡板时小物块动能的最小值.
如图所示,两根质量同为m、电阻同为R、长度同为l的导体棒,用两条等长的、质量和电阻均可忽略的长直导线连接后,放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上,两根导体棒均与桌边缘平行,一根在桌面上,另一根移动到靠在桌子的光滑绝缘侧面上.整个空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B.开始时两棒静止,自由释放后开始运动.已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态,导线与桌子侧棱间无摩擦.求:
(1)刚释放时,导体棒的加速度大小;
(2)导体棒运动稳定时的速度大小;
(3)若从开始下滑到刚稳定时通过横截面的电荷量为q,求该过程中系统产生的焦耳热.
(1)在光电效应实验中,先后用两束光照射同一个光电管,若实验所得光电流I与光电管两端所加电压U间的关系曲线如图所示,则下列说法中正确的是
A.a光频率大于b光频率
B.a光波长大于b光波长
C.a光强度高于b光强度
D.a光照射光电管时产生光电子的最大初动能较大
(2)已知氢原子的基态能量为(),激发态能量,其中 .已知普朗克常量为,真空中光速为,吸收波长为 的光子能使氢原子从基态跃迁到 的激发态;此激发态原子中的电子再吸收一个频率为 的光子被电离后,电子的动能为 .
(3)一个初速度为的氧核()自发衰变成一个氮核()和另外一个粒子,并释放出一定能量.已知氧核的质量为 ,氮核的质量为,速度为,方向与氧核方向相同,粒子的质量为,若不计光子的动量,写出该核反应的方程式并求出粒子的速度大小.