水平地面上有一个半径为R的圆形轨道,竖直平面上边中点P离地面高为h,P正下方一点P′位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。现从P点水平抛出质量为m的小沙袋,使其击中轨道上的小车(沙袋与小车均视为质点,空气阻力不计)。求:
(1)小车停在轨道B点时(∠AOB=90°),沙袋抛出后经多长时间击中小车?击中时动能多大?
(2)若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出,为使沙袋能在B处击中小车,小车的速率v应满足的条件。
(3)若在P、C之间以水平射程为(L+R)的平抛运动轨迹制成一光滑轨道,小沙袋从顶点P由静止下滑击中C点小车时水平速度多大?
如图所示,斜面底端与一水平板左端a相接,平板长2L,中心C固定在高为R=L=1m的竖直支架上,支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接,因此平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转。当把质量m=0.5kg的小物块A轻放在C点右侧离C点0.2 m处时,平板左端a恰不受支持力。A与斜面间和平板的动摩擦因数均为μ=0.2,A从斜面由静止下滑,不计小物块在a处碰撞时的能量损失。重力加速度g=10 m/s2。现要保证平板不翻转,求:
(1)小物块能在平板上滑行的最大距离。
(2)有同学认为,在h0一定的情况下,平板是否翻转与斜面的倾角有关,倾角越大,越容易翻转。请用相关知识分析上述认识是否正确。
(3)若h0=1m,斜面倾角不能超过多大?
如图所示,U形管两细管粗细均匀长度相等,左端封闭,右端开口,水平部分长20cm。有两段8cm长水银柱等高,各封住长为30cm的空气柱A和长为40cm的空气柱B,两气体温度均为27oC,大气压强恒定。现使A、B温度缓慢升高,最终都达到57 oC。问:
(1)空气柱A的最终长度。
(2)右管内水银柱移动的距离。
用DIS测量不规则固体的密度,实验装置如左图所示。实验步骤如下:
Ⅰ.将质量为9.30×10-3kg的固体放入注射器内;
Ⅱ.缓慢推动活塞至某一位置,记录活塞所在位置的容积刻度V及对应的气体压强P;
Ⅲ.重复步骤Ⅱ,记录几组P、V值;
Ⅳ.处理记录的数据,算出固体的密度。
(1)纵坐标取V,横坐标取,请根据表格数据在方格图中画出相应图线;
(2)如果图线与纵坐标的截距为b,b表示的物理意义是____________________,写出图线对应的函数表达式:
____________________;
(3)该固体的密度为________kg/m3。
“研究回路中感应电动势E与磁通量变化快慢的关系”实验,如图1所示。
(1)(3分)某同学改变磁铁释放时的高度,作出E-△t图象寻求规律,得到如图2所示的图线。由此他得出结论:磁通量变化的时间△t越短,感应电动势E越大,即E与△t成反比。
① 实验过程是________的(填写“正确”“不正确”);
② 实验结论__________________________________________(判断是否正确并说明理由)。
(2)(3分)对实验数据的处理可以采用不同的方法
①如果横坐标取_____________,就可获得如图3所示的图线;
②若在①基础上仅增加线圈的匝数,则实验图线的斜率将__________(填“不变”“增大”或“减小”)。
在“用DIS研究机械能守恒定律”时,将如图1所示的实验装置中的光电门传感器接入数据采集器,实验中A、B、C、D四点高度分别为0.150m、0.100m、0.050m、0.000m,已由计算机默认,不必输入。
(1)(3分)某同学要测定摆锤在D点的机械能ED,将光电门安放在D点,点击“开始记录”,同时让摆锤在图1所示位置由静止释放,计算机将摆锤的速度自动记录在表格的对应处,如图2所示。由此测得的ED________(填“正确”“偏大”“偏小”),理由是_______________________________。
(2)(3分)实验获得的图象如图3所示。横轴表示摆锤距D点的高度h,纵轴表示摆锤的能量(重力势能Ep、动能Ek或机械能E),以下判断正确的是( )
(A)摆锤在A点速度不为零
(B)图象记录的最大重力势能约为1.53×10-2J
(C)乙图线与丙图线的纵坐标数值之和为一常数,表明机械能守恒
(D)甲图线表明摆锤摆动时只受重力的作用