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打井施工时要将一质量可忽略不计的坚硬底座A送到井底,由于A与井壁间摩擦力很大,工...

打井施工时要将一质量可忽略不计的坚硬底座A送到井底,由于A与井壁间摩擦力很大,工程人员采用了如图所示的装置.图中重锤B质量为m,下端连有一劲度系数为k的轻弹簧,工程人员先将B放置在A上,观察到A不动;然后在B上再逐渐叠加压块,当压块质量达到m时,观察到A开始缓慢下沉时移去压块.将B提升至弹簧下端距井口为H0处,自由释放B,A被撞击后下沉的最大距离为h1,以后每次都从距井口H0处自由释放.已知重力加速度为g,不计空气阻力,弹簧始终在弹性限度内.

 

(1)求下沉时A与井壁间的摩擦力大小f和弹簧的最大形变量ΔL;

(2)求撞击下沉时A的加速度大小a和弹簧弹性势能Ep

(3)若第n次撞击后,底座A恰能到达井底,求井深H.

 

(1) (2) (3) 【解析】试题分析:(1)A开始缓慢下沉时,受力平衡,根据平衡条件求解f,底座质量不计,所以合力为零,结合胡克定律求解; (2)撞击后AB一起减速下沉,对B,根据牛顿第二定律以及功能关系求解; (3)A第二次下沉,由功能关系求出下降的距离与第一次下降距离的关系,同理求出第三次下降的距离与第一次下降距离的关系,进而求出第n次下沉过程中向下滑动的距离,再结合数学知识求解. (1)A开始缓慢下沉时 底座质量不计,所以合力为零,所以始终有 解得 (2)撞击后AB一起减速下沉,对B: 解得 A第一次下沉,由功能关系 解得 (3)A第二次下沉,由功能关系 又 解得 A第三次下沉,由功能关系 解得 同理A第n次下沉过程中向下滑动的距离 所以井底深度 (第2,3,……次撞击功能关系式中没有考虑△L不给分)  
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考点分析:
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如图甲所示,y轴右侧空间有垂直xoy平面向里的匀强磁场,同时还有沿-y方向的匀强电场(图中电场未画出).磁感应强度随时间变化规律如图乙所示(图中B0已知,其余量均为未知).t=0时刻,一质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴射入电场和磁场区,t0时刻粒子到达坐标为(x0,y0)的点A (x0>y0),速度大小为v,方向沿+x方向,此时撤去电场.t=t0+t1+t2时刻,粒子经过x轴上x=x0点,速度沿+x方向.不计粒子重力,求:

(1)0-t0时间内OA两点间电势差UOA

(2)粒子在t=0时刻的加速度大小a0

(3)B1的最小值及对应t2的表达式.

 

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如图所示,质量为m、电阻为R的单匝矩形线框置于光滑水平面上,线框边长ab=L、ad=2L.虚线MN过ad、bc边中点.一根能承受最大拉力F0的细线沿水平方向拴住ab边中点O.从某时刻起,在MN右侧加一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按B=kt的规律均匀变化.一段时间后,细线被拉断,线框向左运动,ab边穿出磁场时的速度为v. 求:

(1)细线断裂前线框中的电功率P;

(2)细线断裂后瞬间线框的加速度大小a及线框离开磁场的过程中安培力所做的功W;

(3)线框穿出磁场过程中通过导线截面的电量 q.

 

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反应过程中,

①若质子认为是静止的,测得正电子动量为p1,中子动量为p2,p1、p2方向相同,求反中微子的动量p.

②若质子质量为m1,中子质量为m2,电子质量为m3m2>m1.要实现上述反应,反中微子能量至少是多少?(真空中光速为c)

 

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我国科学家因中微子项目研究获2016基础物理学突破奖.中微子是一种静止质量很小的不带电粒子,科学家在1953年找到了中微子存在的直接证据:把含氢物质置于预计有很强反中微子流(反中微子用表示)的反应堆内,将会发生如下反应 ,实验找到了与此反应相符的中子和正电子.若反中微子能量是E0,则反中微子质量=  ____ ,该物质波的频率v = ______ .(普朗克常量为h,真空中光速为c)

 

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许多情况下光是由原子内部电子的运动产生的,因此光谱的研究是探索原子结构的一条重要途径.关于氢原子光谱、氢原子能级和氢原子核外电子的运动,下列说法中正确的   

A. 氢原子巴尔末线系谱线是包含从红外到紫外的线状谱

B. 氢原子光谱的不连续性,表明了氢原子的能级是不连续的

C. 氢原子处于不同能级时,电子在各处的概率是相同的

D. 氢光谱管内气体导电发光是热辐射现象

 

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