(16分)如图所示,一质量m1=1kg半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧滑槽AB,固定于光滑水平台面上,现有可视为质点的滑块m2=15kg,从滑槽顶端A点静止释放,到达底端B后滑上与水平台面等高的水平传送带CD,传送带固定不转动时,滑块恰能到达D端,已知传送带CD的长L=4m,g取10m/s2。
(1)滑块滑到圆弧底端B点时对滑槽的压力多大?滑块从C到D需要多长时间?
(2)如果滑槽不固定,滑块滑到圆弧底端B时的速度多大?
(3)如果滑槽不固定,如果滑槽不固定,为使滑块从C到D历时与第一问相同,传送带应以多大的速度匀速转动?(答案可用根号表示)
(14分)拥堵已成为现代都市一大通病,发展“空中轨道列车”(简称空轨)是缓解交通压力重要举措。如图所示,它是一种悬挂式单轨交通系统,不仅施工简单、快捷,造价也仅为地铁造价的六分之一左右,下表是有关空轨列车的部分参数。假如多辆空轨列车在同一轨道上同向行驶,为了安全,前后车之间应保持必要的距离,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t=0.50s,求空轨列车的安全车距应至少设定为多少?(g=10m/s2)
行车速度 | 约13 m/s | 车辆起动加速度 | 1.0 m/s2 |
车辆高度 | 2623 mm | 紧急制动加速度 | 6.50 m/s2 |
车辆宽度 | 2244 mm | 车辆净重 | 8455 kg |
平面转弯半径 | ≥30 m | 车辆满载重 | 15000kg |
(12分)某同学发现很多教辅用书中提到的二极管正接电阻均是某一定值,而他又注意到人教版高中《物理》教材中写到“二极管是非线性元件,它的电阻与通过的电流大小有关”。他为了探求真知,找来一个LED蓝光二极管:
(1)他首先利用多用电表对它的正接时电阻进行粗略测量,如图甲所示,下面说法中正确的是( )
A.欧姆表的表笔A、B应分别接二极管的C、D端
B.双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大
C.若采用“×100”倍率测量时,发现指针偏角过大,应换“×10”倍率,且要重新进行欧姆调零
D.若采用“×10”倍率测量时,发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央,测量值应略大于175Ω
(2)为了正确描绘出该二极管正接时的伏安特性曲线,可供选择的器材如下:
直流电源E:(电动势为3V,内阻不计)
电流传感器:(量程−10mA~+10mA,相当于理想电流表,能较为精确测出通过二极管的电流)
电压表:(量程1V,内阻为1kΩ)
定值电阻R0:阻值为2 kΩ
滑动变阻器R1:(0 ~10Ω)
滑动变阻器R2:(0~1000 kΩ)
开关、导线若干
I() | 0 | 0.10 | 0.31 | 0.61 | 0.78 | 1.20 | 3.10 | 5.00 |
U(V) | 0 | 0.61 | 0.96 | 1.52 | 2.03 | 2.35 | 2.64 | 2.75 |
LED蓝光二极管正向伏安特性曲线测试数据表
①实验中滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”);
②请在图乙方框中画出实验电路原理图;
③实验记录的8组数据如下表所示,其中7组数据的对应点已经标在图丙的坐标纸上,请标出余下一组数据的对应点,并画出I-U图象;
④由所绘制图象可知,他选用的LED蓝光二极管是 (选填“线性”或“非线性”) 电学元件。
(18分)Ⅰ.(6分)如图(a)是“验证牛顿第二定律”的实验装置,小车及车中砝码的总质量M远大于盘及盘中砝码总质量m,实验中用盘及盘中砝码的总重力作为小车所受外力。甲、乙两组同学分别独立完成这一实验,并根据测量数据做出了如图(b)所示的a-F图象,
⑴甲组同学所得图象不过坐标原点的原因可能是 ;
⑵甲、乙两组同学实验时,M取值较大的是? (选填“甲”或“乙”);
⑶利用该实验装置,还可以对其它高中物理实验进行研究,请试举一例 ;
根据实际需要,磁铁可以制造成多种形状,如图就是一根很长的光滑圆柱形磁棒,在它的侧面有均匀向外的辐射状磁场。现将磁棒竖直固定在水平面上,磁棒外套有一个粗细均匀圆形金属线圈,金属线圈的质量为m,半径为R,电阻为r,金属线圈所在位置的磁场的磁感应强度为B。让金属线圈从磁棒上端静止释放,经一段时间后与水平面相碰并原速率反弹,又经时间t,上升速度减小到零。则关于金属线圈与地面撞击前的速度,撞击反弹后上升到最高点的过程中,通过金属线圈某一截面的电量q,下列说法中正确的是
A. B. C. D.
如图所示,等腰直角三角形abc区域中有垂直纸面向里的匀强磁场B,速度为的带电粒子,从a点沿ab方向射入磁场后恰能从c点射出,现将匀强磁场B换成垂直ac边向上的匀强电场E,其它条件不变,结果粒子仍能从c点射出,粒子的重力不计,则下列说法中正确的是
A.粒子带正电
B.
C.粒子从磁场中离开时的速度方向与从电场中离开时的速度方向不同
D.粒子从磁场中离开时的速度大小与从电场中离开时的速度大小不同