(12分)如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C、D为圆轨道的最低点和最高点),已知。可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用压力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象,取g=10m/s2。求:
(1)滑块的质量和圆轨道的半径;
(2)是否存在某个H值,使得滑块经过最高点D后能直接落到直轨道AB上与圆心等高的点。若存在,请求出H值;若不存在,请说明理由。
(10分)如图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s时撤去拉力,物体运动的部分v-t图象如图乙所示。试求:
(1)拉力F的大小;
(2) 物体和斜面的滑动摩擦因数μ的大小。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测出多组数据。
(1)画出电路图,标明所用器材的代号。
(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式为r1= ,式中各符号的意义是: 。
器材(代号) |
规格 |
电流表(A1) |
量程10mA、内阻r1待测(约40Ω) |
电流表(A2) |
量程500μA、内阻r2=750Ω |
电压表(V) |
量程10V、内阻r3=10kΩ |
电阻(R1) |
阻值约为100Ω、做保护电阻用 |
滑动变阻器(R2) |
总阻值约为50Ω |
电源(E) |
电动势1.5V、内阻很小 |
开关(S2)、电线若干 |
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关于高中物理实验,下列说法中正确的是( )
A.利用打点计时器“研究匀变速直线运动规律”的实验中,可以利用纸带打出的点迹间接测得物体的运动速度
B.在“验证力的平行四边形定则”实验中,应用等效替代的思想方法
C.在“验证牛顿第二定律”实验中,采用了控制变量的实验方法
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,应该先释放重物后接通电源
某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s~10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变,则( )
A.小车所受到的阻力为1.5N
B.小车额定功率为6W
C.小车在变加速运动过程中位移为39m
D.0~2s内汽车的牵引力为3N
如图所示,一个正方形单匝线圈abcd,边长为L,线圈每边的电阻均为R,以恒定速度v通过一个宽度为2L的匀强磁场区,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。下列ABCD图中能正确反映ab两端电压Uab随时间t变化关系的是( )