(12分)如图所示为一倾角θ=30°的传送带装置示意图,绷紧的传送带在A、B间始终保持v=1m/s的恒定速率向上运行,一质量为m=2kg的物体无初速度地放在A处,传送带就将物体送上去。设物体与传送带的滑动摩擦力,AB间的距离,,求物体从A处传送到B处所需的时间t。
某同学根据以上条件,提出一种计算时间t的方法:由可解得t。请判断上面的解法是否正确,并说明理由。如果正确,请代入数据计算出结果;如不正确,请给出正确的解法和结果。
(10分)如图所示,一束光线以60°的入射角射到一水平放置的平面镜上,反射后在正上方与平面镜平行的光屏上留下一光点P。现将一块上下两面平行的透明体平放在平面镜上, 如图中虚线所示,则进入透明体的光线经平面镜反射后再从透明体的上表面射出,打在光屏上的光点P′与原来相比向左平移了3.46cm,已知透明体对光的折射率为。
(1)作出后来的光路示意图,标出P′位置;
(2)透明体的厚度为多大?
(3)光在透明体里运动的时间多长?(结果保留两位有效数字)
(10分)一列向右传播的简谐横波,某时刻的波形如图所示,波速为0.6m/s,P点的横坐标x=0.96m,从图示时刻开始计时,此时波刚好传到C点。
(1)此时刻质点A的运动方向和质点B的加速度方向是怎样的?
(2)经过多少时间P点第二次达到波峰?
(3)画出P质点开始振动后的振动图象。
(8分)跳伞运动员476米高空自由下落,下落一段时间后才打开伞,开伞后以2m/s2的加速度匀减速竖直下落,到达地面的速度为4m/s(g取10m/s2),求运动员在空中下落的时间和自由下落的距离?
(12分)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验时,我们已经知道,物体的加速度(a)同时跟合外力(F)和质量(m)两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系的基本思路是:先保持m不变,研究a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系。
(1)小薇同学的实验方案如图所示,她想用砂和砂桶的重力表示小车受到的合外力,为了减少这种做法而带来的实验误差,你认为在实验中还应该采取的两项措施是:
a.
b.
(2)小薇同学利用实验中打出的纸带求加速度时,处理方案有两种,a.利用公式 计算;根据利用逐差法计算。两种方案中,你认为选择方案 比较合理,而另 一种方案不合理的理由是 。
(3)下表是小薇同学在探究“保持m不变,a与F的关系”时记录的一组实验数据,请你根据表格中的数据在下面的坐标中做出a-F图像:
物理量 次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
m砂(㎏) |
0.010 |
0.020 |
0.030 |
0.040 |
0.050 |
0.060 |
(N) |
0.098 |
0.196 |
0.294 |
0.392 |
0.490 |
0.588 |
a(m/s2) |
0.196 |
0.390 |
0.718 |
0.784 |
0.990 |
1.176 |
(4)针对小薇同学的实验设计、实验操作、数据采集与处理,就其中的某一环节,提出一条你有别于小薇同学的设计或处理方法: 。
(8分)用双缝干涉测光的波长。实验装置如图(甲)所示,已知单缝与双缝间的距离L1=100㎜,双缝与屏的距离L2=700㎜,双缝间距d=0.25㎜。用测量头来测量亮纹中心的距离。测量头由分划板、目镜、手轮等构成,转动手轮,使分划板左右移动,让分划板的中心刻线对准亮纹的中心(如图(乙)所示),记下此时手轮上的读数,转动测量头,使分划板中心刻线对准另一条亮纹的中心,记下此时手轮上的读数。
(1)分划板的中心刻线分别对准第1条和第4第条亮纹的中心时,手轮上的读数如图(丙)所示,,则对准第1条时读数X1= ㎜、对准第4条时读数X2= ㎜。
(2)写出计算波长的表达式,= (用符号表示),= nm。