(16分)质量为m=0.5kg、可视为质点的小滑块,从光滑斜面上高h0=0.6m的A点由静止开始自由滑下。已知斜面AB与水平面BC在B处通过一小圆弧光滑连接。长为x0=0.5m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ=0.3,C点右侧有4级台阶(台阶编号如图所示),D点右侧是足够长的水平面。每级台阶的高度均为h=0.2m,宽均为L=0.4m。(设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起)。求:
(1)滑块经过B点时的速度vB;
(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间tBC;
(3)小球从C点抛出后直接落在P点,P点在哪个台阶上?平抛运动的时间t及水平距离xCP分别时多少?
(10分)如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电动势为E,内阻不计。当闭合电键S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图,分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。
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根据上述实验数据,回答下列问题:
(1)根据表1中的实验数据,请通过计算,分析完成表1中“位置A”下的空格。I= A;U1= V;U2= V
(2)根据表1、表2中的实验数据,请通过比较、分析来说明甲、乙两同学测得的实验数据不同的原因: 。
(3)根据(2)中的分析,请思考:当滑片P滑到G、A之间位置X时,则表2中“位置X”下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是( )
A.0.05A,0.75V,5.25V B.0.07A,1.05V,4.95V
C.0.16A,2.40V,3.60V D.0.25A,3.75V,2.25V
(10分)在“探究单摆摆长与周期关系”的实验中,某同学的主要操作步骤如下:
A.取一根符合实验要求的摆线,下端系一金属小球,上端固定在O点;
B.在小球静止悬挂时测量出O点到小球球心的距离l;
C.拉动小球使细线偏离竖直方向一个不大的角度(约为5°),然后由静止释放小球;
D.用秒表记录小球完成n次全振动所用的时间t。
①用所测物理量的符号表示重力加速度的测量值,其表达式为g= ;
②若测得的重力加速度数值大于当地的重力加速度的实际值,造成这一情况的原因可能是
(选填下列选项前的序号)
A、测量摆长时,把摆线的长度当成了摆长
B、摆线上端未牢固地固定于O点,振动中出现松动,使摆线越摆越长
C、测量周期时,误将摆球(n-1)次全振动的时间t记为了n次全振动的时间,并由计算式T=t/n求得周期
D、摆球的质量过大
③在与其他同学交流实验方案并纠正了错误后,为了减小实验误差,他决定用图象法处理数据,并通过改变摆长,测得了多组摆长l和对应的周期T,并用这些数据作出T2-l图象如图甲所示。若图线的斜率为k,则重力加速度的测量值g= 。
④这位同学查阅资料得知,单摆在最大摆角q 较大时周期公式可近似表述为。为了用图象法验证单摆周期T和最大摆角q 的关系,他测出摆长为l的同一单摆在不同最大摆角q 时的周期T,并根据实验数据描绘出如图乙所示的图线。根据周期公式可知,图乙中的纵轴表示的是 ,图线延长后与横轴交点的横坐标为 。
不同材料之间的动摩擦因数是不同的,例如木与木的动摩擦因数是0.30,木与金属之间的动摩擦因数是0.20。现分别用木与金属制作成多个形状一样,粗糙程度一样的长方体。选择其中两个长方体A与B,将它们叠放在木制的水平桌面上。如图所示,如果A叠放在B上,用一个水平拉力作用在B上,当拉力大小为F1时,A、B两物体恰好要分开运动。如果B叠放在A上,当拉力大小为F2时,A、B两物体恰好要分开运动。则下列分析正确的是:( )
A.如果F1>F2,可确定A的材料是木,B的材料是金属
B.如果F1<F2,可确定A的材料是木,B的材料是金属
C.如果F1=F2,可确定A、B是同种材料
D.不管A、B材料如何,一定满足F1=F2
如图所示,接在照明电路中的自耦变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯泡L1、L2和L3,输电线的等效电阻为R。当滑动触头P向上移动一段距离后,下列说法正确的是:( )
A.等效电阻R上消耗的功率变小 B.三个灯泡都变暗
C.原线圈两端的输入电压增大 D.原线圈中电流表示数减小
用一直流电池组给电阻为r的直流电动机供电,当电动机正常工作时,电动机两端的电压为U,通过的电流为I,则下列说法中正确的是( )
A.电动机的输入功率为UI
B.电动机的输入功率为UI-I2r
C.电动机的发热功率为I2 r
D.电动机的输出功率是UI-I2r