(12分)如图所示,O点在水平面上,P点在O点的正上方距O点高度h=5 m,整个空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场方向与纸面垂直.现从P点以速度v0向右水平射出一带正电的微粒,正好能作匀速直线运动;若撤去磁场,保留电场,微粒从P点以速度v0水平射出,结果落在水平面上的A点处;若将电场和磁场都撤去,微粒从P点以速度v0水平射出,结果落在水平面上的B点处,OB=2h,OA=
(1)说出电场和磁场的方向;
(2)求出v0的大小;
(3)若仅将电场方向和磁场方向都变为和原来相反,大小不变,微粒从P点以速度v0水平射出后,将落在水平面上的何处?
(12分)如图所示,质量M=1 kg的木板B静止在水平面上,一质量m=1kg的滑块A以v0=10m/s的水平初速度从左端滑上木板B,最终停止在木板B上.滑块A与木板B间的动摩擦因数木板B与水平面间的动摩擦因数.求:
(1)木板B至少有多长;
(2)滑块A相对木板B滑行过程中系统消耗的机械能;
(3)木板B在水平面上滑行的距离.
(10分)有一质量为m的航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动(轨道半径等于地球半径),某时刻航天器启动发动机,在很短的时间内动能变为原来的,此后轨道为椭圆,远地点与近地点距地心的距离之比是2:1,经过远地点和经过近地点的速度之比为1:2.己知地球半径为R,地球质量为M,万有引力恒量为G.
(1)求航天器靠近地球表面绕地球作圆周运动时的动能;
(2)在从近地点运动到远地点的过程中克服地球引力所做的功为多少?
(10分)滑雪是一项既浪漫又刺激的体育运动.在一次滑雪运动中,运动员从山坡上自由滑下,最后停在一水平的运动场地上.这一运动过程可简化为如图所示的物理模型.物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上.设物体与斜面间以及水平面间的动摩擦因数都为斜面倾角物体经过水平面上的某一点P时的速度,从A到P滑动时间t=17 s,(重力加速度g=10m/s2,),求:斜面AB的长度S.
(10分)某研究性学习小组为了研究手中电器元件电阻特性,描绘出电器元件伏安特性曲线,该学习小组在实验室中测量出多组电压和电流值,数据记录在下表中
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
I/mA |
10 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
U/V |
1.00 |
1.40 |
1.80 |
2.10 |
2.40 |
2.50 |
2.60 |
2.70 |
现实验室中备有下列器材:
电压表V1(量程0—3 V,内阻约10 kΩ)
电压表V2(量程0一1 5 V,内阻约25 kω)
电流表A1(量程0一50 mA,内阻约50 Ω)
电流表A2(量程0一200 mA,内阻约10 Ω)
滑线变阻器R1(0一1 5 Ω,额定电流1 A)
滑线变阻器R2(0一1 kΩ,额定电流100mA)
电源E(电动势4 V,内阻不计)
开关S和导线若干
(1)请根据表中的实验数据,在给出的方格纸内作出I一U图线;
(2)该电器元件电阻特性: ;
(3)为提高实验结果的准确程度,从题中选出该同学实验时所用的器材:电流表为 (填A1或A2);电压表为 (填V1或V:2);滑线变阻器为 (填R1或R2).
(4)为达到上述目的,请在虚线框内补充画出正确的实验电路原理图
(6分)某同学在研究匀变速直线运动时,利用打点计时器打出的纸带来测量物体运动的加速度,交流电的周期为T。该同学在实验中选取一条纸带,如图所示,在纸带上取6个计数点(每2个点取一个计数点).其中1、2、3点相邻,4、5、6点相邻,在3点和4点之间还有若干个点.X1是1、3两点的距离,X3是4、6两点的距离,X2是2、5两点的距离.
(1)测出X1、X2、X3后,则点2速度的表达式v2= ;
(2)若交流电的周期为0.02 s,该同学测得 根据数据求得物体运动加速度a= m/s2。(保留三位有效数字).