如图所示,竖直面光滑的墙角有一个质量为m,半径为r的半球体物块A。现在A上放一半径为r,质量为2m的光滑球体B,A球球心距墙角的距离为2r,重力加速度为g。整个系统处于静止状态,则AB间弹力大小为
A. B. 2mg C. D. 4mg
在物理学发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。对以下几位物理学家所做科学贡献的表述中,与事实不相符的是
A. 汤姆逊通过对阴极射线的研究发现了电子
B. 卢瑟福通过α粒子散射实验发现了质子
C. 普朗克把“能量子”引入物理学,正确地破除了“能量连续变化”的传统思想
D. 爱因斯坦创立“光子说”并建立了 “光电效应方程”,运用这些理论圆满解释了光电效应的实验规律
在科幻电影《流浪地球》中,由于太阳极速衰老膨胀即将吞噬地球,所以人类要把地球“推”离太阳系,而要想实现这一步,首先要让地球停止自转。人类采用的办法是在赤道上假设若干台大功率“转向发动机”,利用核聚变反应中释放的能量将燃烧物质以极高的速度抛射到太空,利用“反冲力”使地球转动逐渐减慢。已知每台“转向发动机”在单位时间内能将质量为m0的物质以相对地球速度v抛出,地球质量为,半径为,自转角速度为。
(1)如图所示,大圆表示地球赤道,弯曲箭头表示地球自转方向,小圆圈表示转向发动机的位置。要想获得最大的转动力矩,使减速效果最好,请你用箭头在途中A点标出燃烧物质的抛射方向___________。
(2)若转向发动机都按照产生最大力矩方向抛射物质,求每台转向发动机获得的平均反冲力F的大小___________。(说明:地球减速是个漫长的过程,但在研究反冲力时,可认为地球自转速度不变)
(3)为了计算在赤道上要假设多少台“转向发动机”,需用到与刚体(理想化模型,即形状和大小完全不变的物体)转动相关的物理知识。虽然我们在高中阶段没有学习关于刚体的动力学知识,但是我们可以通过“类比”的方法来认识它。
a.我们学过质点平动的动力学方程:。相应地,在刚体转动中,有 ,其中,M表示力矩,表征外力对刚体的转动效果;I为刚体的“转动惯量”,与平动中的质量m相对应,表征刚体转动状态改变的难易程度。对于质量均匀分布的刚体而言,,m为球体质量,R为球体半径,地球可视为质量分布均匀的刚体。到目前为止,你可能还不知道所代表的物理含义,但它也可以表示为某个物理量变化率的形式,与平动中的加速度a对应。请你利用所学知识并结合题目信息,猜想“”所代表的物理量,简要写出猜想理由并说明所代表的物理量的含义___________。
b.若要求在T时间内停止自转,求赤道上至少要安装转向发动机的个数N___________。
如图所示,质量均为M=4 kg的小车A、B,B车上用轻绳挂有质量为m=2 kg的小球C,与B车静止在水平地面上,A车以v0=2 m/s 的速度在光滑水平面上向B车运动,相碰后粘在一起(碰撞时间很短).求:
(1)碰撞过程中系统损失的机械能;
(2)碰后小球C第一次回到最低点时的速度大小.
一质量为m=100g的小球从h=0.80m高处自由下落到一厚软垫上.若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了t=0.20 s,则这段时间内软垫对小球的平均冲力为多少?(取g=10 m/s2,不计空气阻力)
现有毛玻璃A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在下图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座的最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C、_____、A。
(2)实验的步骤有:
①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒的轴线把屏照亮;
②按合理的顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;
③用米尺测量双缝到屏的轴线上;
④用测量头测量数条亮纹间的距离。
在操作步骤②时还应注意单缝和双缝间的距离约为5cm~10cm和_____。
(3)将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示,然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹的中心对齐此时如图乙所示轮上的示数为____mm,求得相邻亮纹的间距△x为_____mm。