下面有关物理学史、方法和应用的叙述中,正确的是( )
A.无论是亚里士多德、伽利略,还是笛卡尔都没有建立力的概念,而牛顿的高明之处在于他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”,为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念
B.亚里士多德对运动的研究,确立了许多用于描述运动的基本概念,比如平均速度、瞬时速度以及加速度
C.英国物理学家麦克斯韦认为,磁场会在其周围空间激发一种电场,这种电场就是感生电场
D.机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品,是利用静电感应的原理工作的
如图所示,绝缘轨道由弧形轨道和半径为R=0.16m的圆形轨道、水平轨道连接而成,处于竖直面内的匀强电场中,PQ左右两侧电场方向相反,其中左侧方向竖直向下,场强大小均为103V/m,不计一切摩擦。质量为m=0.1kg的带正电小球可看作质点)从弧形轨道某处由静止释放,恰好能通过圆形轨道最高点,小球带电荷量q=1. 0×10-3C,g取10m/s2。求:
(1)小球释放点的高度h
(2)若PQ右侧某一区域存在垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出),磁感应强度B=4×102T,小球通过圆形轨道后沿水平轨道运动到P点进入磁场,从竖直边界MN上的A点离开时速度方向与电场方向成30o,已知PQ、MN边界相距L=0.7m,求:
①小球从P到A经历的时间
②若满足条件的磁场区域为一矩形,求最小的矩形面积。
一转动装置如图甲所示,两根足够长轻杆OA、OB固定在竖直轻质转轴上的O点,两轻杆与转轴间夹角均为30°,小球a、b分别套在两杆上,小环c套在转轴上,球与环质量均为m,c与a、b间均用长为L的细线相连,原长为L的轻质弹簧套在转轴上,且与轴上P点、环c相连。当装置以某一转速转动时,弹簧伸长到,环c静止在O处,此时弹簧弹力等于环的重力,球、环间的细线刚好拉直而无张力。弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)细线刚好拉直而无张力时,装置转动的角速度ω1
(2)如图乙所示,该装置以角速度ω2 (未知)匀速转动时,弹簧长为L/2,求此时杆对小球的弹力大小;
(3)该装置转动的角速度由ω1缓慢变化到ω2,求该过程外界对转动装置做的功。
如甲图所示,水平光滑地面上用两颗钉子(质量忽略不计)固定停放着一辆质量为M=2kg的小车,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的,半径为R=0.6m,在最低点B与水平轨道BC相切,视为质点的质量为m=1kg的物块从A点正上方距A点高为h=1.2m处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行恰好停在轨道末端C。现去掉钉子(水平面依然光滑未被破坏)不固定小车,而让其左侧靠在竖直墙壁上,该物块仍从原高度处无初速下落,如乙图所示。不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,已知物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.1,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)水平轨道BC长度;
(2)小车不固定时物块再次与小车相对静止时距小车B点的距离;
(3)两种情况下由于摩擦系统产生的热量之比.
清明节高速免费,物理何老师驾车在返城经过高速公路的一个出口路段如图所示,发现轿车从出口A进入匝道,先匀减速直线通过下坡路段至B点(通过B点前后速率不变),再匀速率通过水平圆弧路段至C点,最后从C点沿平直路段匀减速到收费口D点停下。已知轿车在出口A处的速度v0=20m/s,AB长L1=200m;BC为四分之一水平圆弧段,限速(允许通过的最大速度)v=10m/s,轮胎与BC段路面间的动摩擦因μ=0.2,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力, CD段为平直路段长L2=100m,重力加速度g取l0m/s2。
求:
(1)若轿车到达B点速度刚好为v =10m/s,轿车在AB下坡段加速度的大小;
(2)为保证行车安全,车轮不打滑,水平圆弧段BC半径R的最小值
(3)轿车A点到D点全程的最短时间。(保留三位有效数字)
要测一个待测电阻Rx(约200 Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:
电源E:电动势3.0V,内阻不计;
电流表A1:量程0~10mA,内阻r1约50 Ω ;电流表A2:量程0~500μA,内阻r2为1000 Ω ;
滑动变阻器R1:最大阻值20 Ω,额定电流2A;
定值电阻R2=5000Ω;定值电阻R3=500Ω;电键S及导线若干。
(1)为了测定待测电阻上的电压,可以将电流表 (选填“A1”或“A2”)串联定值电阻 (选填“R2”或“R3”),将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
(2)如图(1)所示为测量电阻Rx的甲、乙两种电路方案,其中用到了改装后的电压表和另一个电流表,则应选电路图 (选填“甲”或“乙”)。
(3)若所选测量电路中电流表的读数为I=6.2mA,改装后的电压表读数为1.20V。根据电流表和电压表的读数,并考虑电压表内阻,求出待测电阻Rx= Ω。