如图所示,透明的柱形元件的横截面是半径为R的圆弧,圆心为O,以O为原点建立直角坐标系xOy。一束单色光平行于x轴射入该元件,入射点的坐标为(0,d),单色光对此元件的折射率为,真空中光速为c,。
(1)当d多大时,该单色光在圆弧面上恰好发生全反射?
(2)当时,求该单色光从y轴入射到x轴传播的时间。
如图所示,两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有 A、B 两段长度均为, 的理想气体气柱和一段长为 h 的水银柱,且气柱 A 的压强等于 (ρ 为水银的 密度、g 为重力加速度).当玻璃管以某一加速度 a 做竖直向上的匀加速运动, 稳定后,上部空气柱长度是下部空气柱的 3 倍,求这个加速度 a 的大小.已知运 动过程中整个管内各处的温度不变.
如图所示,长木板B的质量为m2=1.0 kg,静止放在粗糙的水平地面上,质量为m3=1.0 kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端.一个质量为m1=0.5kg的物块A从距离长木板B左侧l=9.5 m处,以速度v0=10m/s向着长木板运动.一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰(时间极短),之后三者发生相对运动,整个过程物块C始终在长木板上.已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1,物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.2,物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2,求:
(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度;
(2)长木板B的最小长度和物块A离长木板左侧的最终距离.
如图,I、II为极限运动中的两部分赛道,其中I的AB部分为竖直平面内半径为R的光滑圆弧赛道,最低点B的切线水平; II上CD为倾角为30°的斜面,最低点C处于B点的正下方,B、C两点距离也等于R.质量为m的极限运动员(可视为质点)从AB上P点处由静止开始滑下,恰好垂直CD落到斜面上.求:
(1) 极限运动员落到CD上的位置与C的距离;
(2)极限运动员通过B点时对圆弧轨道的压力;
(3)P点与B点的高度差.
(1)小明准备将电流表G改装成电压表,需要测量电流表的内阻,他采用如图(a)所示的电路,实验步骤如下:
①连接好电路,闭合开关前,滑块变阻器的滑片应置于_____(填“a”或“b”)端附近.
②闭合,断开,调节使电流表G满偏.
③闭合,保持阻值不变,调节电阻箱的阻值,使电流表G的指针指到满刻度的,读出电阻箱示数,则测得电流表G的内阻=________Ω.
(2)查阅说明书后,知电流表G的内阻,量程,其改装成量程为15V的电压表,串联的电阻箱的阻值电压表应调到__________Ω.
(3)将改装后电压表标准后,用如图(b)所示的电路测量电源的电动势和内阻,已知定值电阻,根据实验测得数据作出电压表读数U与电流表A读数I的关系图像如图(c),则电源电动势E=_____V,内阻r=_________Ω,(结果保留到小数点后2位).
气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块“悬浮”在导轨上,滑块对导轨的压力近似为零,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。某实验小组验证动量守恒定律的实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:(滑块A、B的质量mA、mB已经给出且不相等)
①调整气垫导轨,使导轨处于水平。
②在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上。
③用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1;B的右端至D板的距离L2。
④给导轨送气,气流稳定后,按下电钮放开卡销。同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作。当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时自动停止计时,从记时器上记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2。
(1)利用已经给的量和上述测量的实验数据,写出验证动量守恒定律的表达式___________________。
(2)利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为________________。