【题目】台球是一项深受人们喜爱的休闲运动,美式台球中共由大小相同的1个白球(母球)15个花球(色球)组成,又称花式台球。如图在某次击球过程中,白球以3m/s的速度向右运动与静止的黑球发生正碰,假设白球与黑球质量相等,碰撞中没有机械能损失,将台球视为质点,通过计算得到两球碰撞后的运动情况为:
A. 白球静止,黑球以3m/s的速度向右运动
B. 黑球静止,白球以3m/s的速度反弹向左运动
C. 白球和黑球都以下1.5m/s的速度向右运动
D. 白球以3m/s的速度反弹向左运动,黑球以3m/s的速度向右运动
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【题目】如图所示,ABCDEF为横截面边长L=20 cm的正六边形玻璃砖,某单色光从AF边中点O以α=45°的入射角射入玻璃砖,已知玻璃砖对该单色光的折射率n=,光在真空中的传播速度c=3×108m/s。
①作出光在玻璃砖中传播的光路图并分析该单色光第一次从玻璃砖入射到与空气的界面上时是否发生全反射。
②求光线从O点入射到再次返回O点的最短时间。
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【题目】如图所示,光滑绝缘的半圆形圆弧轨道ACD,固定在竖直面内,轨道处在垂直于轨道平面向里的匀强磁场中,半圆弧的直径AD水平,因弧的半径为R,匀强磁场的磁感应强度为B,在A端由静止释放一个带正电荷质量为m的金属小球甲,结果小球甲连续两次通过轨道最低点C时,对轨道的压力差为ΔF,小球运动过程始终不脱离轨道,重力加速度为g.求:
(1)小球甲经过轨道最低点C时的速度大小;
(2)小球甲所带的电量;
(3)若在圆弧轨道的最低点C放一个与小球甲完全相同的不带电的金属小球乙,让小球甲仍由轨道的A端由静止释放,则甲球与乙球发生弹性碰撞后的一瞬间,乙球对轨道的压力.(不计两球间静电力的作用)
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【题目】如图,一无限长通电直导线固定在足够大的光滑水平面上,电阻为R的导体环质量为m,在该平面上以与导线成θ角的初速度开始运动。下列说法正确的是
A. 导体环所受安培力的方向与速度方向相反
B. 导体环所受安培力的方向与通电直导线垂直
C. 只要电阻R足够大,导体环最终一定向通电直导线靠拢
D. 只要电阻R小到一定程度,导体环克服安培力做的功将与其阻值无关
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【题目】如图竖直放置、内径均匀的导热细玻璃管,上端开口,下端封闭。气温为27℃时用上端与管口相平,长15cm的水银柱封闭住一段70cm的空气柱。设外界大气压强始终保持为75cmHg,0K=-273℃。
①当气温降低到18℃,空气柱的长度变为多少?
②若气温高于27℃,随着气温的进一步缓慢升高,水银柱将逐渐溢出管口,当温度升到某值时,剩余的水银柱刚好能保持平衡,此时如果气温再升高,管内水银柱将无法达成新的平衡,会全部溢出。求达到所述临界状态时管内水银柱的长度。
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【题目】我们知道,根据光的粒子性,光的能量是不连续的,而是一份一份的,每一份叫一个光子,光子具有动量( hv/c ) 和能量(hv ),当光子撞击到光滑的平面上时,可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变运动方向,并给撞击物体以相应的作用力。光对被照射物体单位面积上所施加的压力叫光压。联想到人类很早就会制造并广泛使用的风帆,能否做出利用太阳光光压的“太阳帆”进行宇宙航行呢?
1924年,俄国航天事业的先驱齐奥尔科夫斯基和其同事灿德尔明确提出“用照射到很薄的巨大反射镜上的太阳光所产生的推力获得宇宙速度”,首次提出了太阳帆的设想。但太阳光压很小,太阳光在地球附近的光压大约为10﹣6N/m2,但在微重力的太空,通过增大太阳帆面积,长达数月的持续加速,使得太阳帆可以达到甚至超过宇宙速度。IKAROS 是世界第一个成功在行星际空间运行的太阳帆。2010年5月21日发射,2010年12月8日,IKAROS 在距离金星 80,800 公里处飞行掠过,并进入延伸任务阶段。
设太阳单位时间内向各个方向辐射的总能量为E,太空中某太阳帆面积为S,某时刻距太阳距离为r(r很大,故太阳光可视为平行光,太阳帆位置的变化可以忽略),且帆面和太阳光传播方向垂直,太阳光频率为v,真空中光速为c,普朗克常量为h。
(1)当一个太阳光子被帆面完全反射时,求光子动量的变化△P,判断光子对太阳帆面作用力的方向。
(2)计算单位时间内到达该航天器太阳帆面的光子数。
(3)事实上,到达太阳帆表面的光子一部分被反射,其余部分被吸收。被反射的光子数与入射光子总数的比,称为反射系数。若太阳帆的反射系数为ρ,求该时刻太阳光对太阳帆的作用力。
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【题目】如图所示,一水平方向的传送带以恒定的速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带右端固定着一光滑的半径R=0.45m的四分之一圆弧轨道,圆弧底端与传送带相切。一质量为0.5kg的物体,从圆弧轨道最高点由静止开始滑下,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,不计物体滑过圆弧与传送带交接处时的能量损失,传送带足够长,g=10m/s2. 求:
(1)物体滑上传送带向左运动的最远距离及此过程中物体与传送带摩擦所产生的内能
(2)物体第一次从滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
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【题目】如图甲所示,将阻值为R=5 Ω的电阻接到内阻不计的正弦交变电源上,电流随时间变化的规律如图乙所示,电流表串联在电路中测量电流的大小.对此,下列说法正确的是( ).
A. 电阻R两端电压变化规律的函数表达式为u=2.5sin(200πt) V
B. 电阻R消耗的电功率为1.25 W
C. 如图丙所示,若此交变电流由一矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生,当线圈的转速提升一倍时,电流表的示数为0.707A
D. 这一交变电流与图丁所示电流比较,其有效值之比为
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【题目】如图所示,有一个固定的1/4圆弧形阻挡墙PQ,其半径OP水平、OQ竖直.在PQ墙和斜面体A之间卡着一个表面光滑的重球B,斜面体A放在光滑的地面上并用一水平向左的力F推着,整个装置处于静止状态.现改变推力F的大小,推动斜面体A沿着水平地面向左缓慢运动,使球B沿斜面上升一很小高度.在球B缓慢上升的过程中,下列说法中正确的是
A. 斜面体A与球B之间的弹力逐渐减小
B. 阻挡墙PQ与球B之间的弹力逐渐减小
C. 水平推力F逐渐增大
D. 水平地面对斜面体A的弹力不变
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