一個圓柱形的豎直的井里存有一定量的水,井的側(cè)面和底部是密閉的,在井中固定地插著一根兩端開口的薄壁圓管,管和井共軸,管下端未觸及井底. 在圓管內(nèi)有一不漏氣的活塞,它可沿圓管上下滑動.開始時,管內(nèi)外水面相齊,且活塞恰好接觸水面,如圖所示. 現(xiàn)用卷揚(yáng)機(jī)通過繩子對活塞施加一個向上的力F,使活塞緩慢向上移動,已知管筒半徑r=0.100m,井的半徑R=2r,水的密度r=1.00×103kg/m/3,大氣壓r0=1.00×105Pa. 求活塞質(zhì)量,不計摩擦,重力加速度g=10m/s2.)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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題9圖為某種離子加速器的設(shè)計方案.兩個半圓形金屬盒內(nèi)存在相同的垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場.其中MN和是間距為的兩平行極板,其上分別有正對的兩個小孔,,P為靶點(diǎn),為大于1的整數(shù)).極板間存在方向向上的勻強(qiáng)電場,兩極板間電壓為。質(zhì)量為、帶電量為的正離子從點(diǎn)由靜止開始加速,經(jīng)進(jìn)入磁場區(qū)域。當(dāng)離子打到極板上區(qū)域(含點(diǎn))火外殼上時將會被吸收.兩虛線之間的區(qū)域無電場和磁場存在,離子可勻速穿過。忽略相對論效應(yīng)和離子所受的重力。求:

(1)離子經(jīng)過電場僅加速一次后能打到P點(diǎn)所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小;

(2)能使離子打到P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的所有可能值;

(3)打到P點(diǎn)的能量最大的離子在磁場匯總運(yùn)動的時間和在電場中運(yùn)動的時間。

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3.直線P1P2過均勻玻璃球球心O,細(xì)光束a、b平行且關(guān)于P1P2對稱,由空氣射入玻璃球的光路如圖。ab光相比

                          

A.玻璃對a光的折射率較大                    B.玻璃對a光的臨界角較小

C.b光在玻璃中的傳播速度較小                 D.b光在玻璃中的傳播時間較短

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在星球表面發(fā)射探測器,當(dāng)發(fā)射速度為v時,探測器可繞星球表面做勻速圓周運(yùn)動;當(dāng)發(fā)射速度達(dá)到v時,可擺脫星球引力束縛脫離該星球,已知地球、火星兩星球的質(zhì)量比約為10∶1,半徑比約為2∶1,下列說法正確的有

A.探測器的質(zhì)量越大,脫離星球所需的發(fā)射速度越

B.探測器在地球表面受到的引力比在火星表面的大

C.探測器分別脫離兩星球所需要的發(fā)射速度相等[來源:學(xué).科.網(wǎng)]

D.探測器脫離星球的過程中勢能逐漸變大

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地球和某行星在同一軌道平面內(nèi)同向繞太陽做勻速圓周運(yùn)動。地球的軌道半徑為R=1.50×1011m,運(yùn)轉(zhuǎn)周期為T=3.16×107s。地球和太陽中心的連線與地球和行星的連線所夾的角叫地球?qū)υ撔行堑挠^察視角(簡稱視角)。當(dāng)行星處于最大視角處時,是地球上的天文愛好者觀察該行星的最佳時期,如圖甲或圖乙所示,該行星的最大視角θ=14.5°。求:

(1)該行星的軌道半徑r和運(yùn)轉(zhuǎn)周期T1(sin14.5°=0.25,最終計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(2)若已知地球和行星均為逆時針轉(zhuǎn)動,以圖甲和圖乙為初始位置,分別經(jīng)過多少時間能再次出現(xiàn)觀測行星的最佳時期。(最終結(jié)果用T、T1θ 來表示)

     

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(1)如圖1所示,ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,BC段水平,AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為m1的小球從高位處由靜止開始沿軌道下滑,與靜止在軌道BC段上質(zhì)量m2的小球發(fā)生碰撞,碰撞后兩球兩球的運(yùn)動方向處于同一水平線上,且在碰撞過程中無機(jī)械能損失。求碰撞后小球m2的速度大小v2;

(2)碰撞過程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。為了探究這一規(guī)律,我們才用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無機(jī)械能損失的簡化力學(xué)模型。如圖2所示,在固定光滑水平軌道上,質(zhì)量分別為m1、m2m3……mn-1、mn……的若干個球沿直線靜止相間排列,給第1個球初能Ek1,從而引起各球的依次碰撞。定義其中第n個球經(jīng)過依次碰撞后獲得的動能Ekn與Ek1之比為第1個球?qū)Φ?i>n個球的動能傳遞系數(shù)k1n。

a) 求k1n

b) 若m1=4m0,mk=m0,m0為確定的已知量。求m2為何值時,k1n值最大

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如圖所示,一輕繩吊著粗細(xì)均勻的棒,棒下端離地面高H,上端套著一個細(xì)環(huán)。棒和環(huán)的質(zhì)量均為m,相互間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力kmg(k>1)。斷開輕繩,棒和環(huán)自由下落。假設(shè)棒足夠長,與地面發(fā)生碰撞時,觸地時間極短,無動能損失。棒在整個運(yùn)動過程中始終保持豎直,空氣阻力不計。求:⑴棒第一次與地面碰撞彈起上升過程中,環(huán)的加速度。⑵從斷開輕繩到棒與地面第二次碰撞的瞬間,棒運(yùn)動的路程s。⑶從斷開輕繩到棒和環(huán)都靜止,摩擦力對環(huán)及棒做的總功W。

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如圖所示,在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場。一電子(質(zhì)量為m、電量為e)從y軸上A點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度v0開始運(yùn)動。當(dāng)電子第一次穿越x軸時,恰好到達(dá)C點(diǎn);當(dāng)電子第二次穿越x軸時,恰好到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn);當(dāng)電子第三次穿越x軸時,恰好到達(dá)D點(diǎn)。C、D兩點(diǎn)均未在圖中標(biāo)出。已知A、C點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別為d、2d。不計電子的重力。求

(1)電場強(qiáng)度E的大;

(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;

(3)電子從A運(yùn)動到D經(jīng)歷的時間t

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如圖所示,一長為L的薄壁玻璃管放置在水平面上,在玻璃管的a端放置一個直徑比玻璃管直徑略小的小球,小球帶電荷量為-q、質(zhì)量為m。玻璃管右邊的空間存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場。磁場的左邊界與玻璃管平行,右邊界足夠遠(yuǎn)。玻璃管帶著小球以水平速度v0垂直于左邊界向右運(yùn)動,由于水平外力的作用,玻璃管進(jìn)入磁場后速度保持不變,經(jīng)一段時間后小球從玻璃管b端滑出并能在水平面內(nèi)自由運(yùn)動,最后從左邊界飛離磁場。設(shè)運(yùn)動過程中小球的電荷量保持不變,不計一切阻力。求:

(1) 小球從玻璃管b端滑出時速度的大;

(2) 從玻璃管進(jìn)入磁場至小球從b端滑出的過程中,外力F隨時間t變化的關(guān)系;

(3) 小球飛離磁場時速度的方向。

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