如图所示,在同一条竖直线上,有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷,GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C,质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷),被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点,现在把小球C拉起到M点,使细线水平且与 A、B处于同一竖直面内,由静止开始释放,小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零,此时细线与竖直方向的夹角θ= 30º。试求:
(1)在A、B所形成的电场中,M、N两点间的电势差,并指出M、N哪一点的电势高。
(2)若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形,则小球运动到N点瞬间,轻细线对小球的拉力FT(静电力常量为k)。
当物体从高空下落时,所受阻力会随物体的速度增大而增大,因此经过下落一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现,在相同环境条件下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关.下表是某次研究的实验数据
小球编号 A B C D E
小球的半径(×10-3m) 0.5 0.5 1.5 2 2.5
小球的质量(×10-6kg) 2 5 45 40 100
小球的收尾速度(m/s) 16 40 40 20 32
(1)根据表中的数据,求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比.
(2)根据表中的数据,归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系(写出有关表达式、并求出比例系数).
(3)现将C号和D号小球用轻质细线连接,若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同.让它们同时从足够高的同一高度下落,试求出它们的收尾速度;并判断它们落地的顺序.
如图所示,在建筑装修中,工人用质量为5. 0kg的磨石A对地面和斜壁进行打 磨,已知A与地面、A与斜壁之间的动摩擦因数均相同.(g取10m/s2且sin37°= 0.6,cos37°=0.8)
(1)当A受到与水平方向成斜向下的推力F1=50N打磨地面时,A恰好在水平地面上做匀速直线运动,求A与地面间的动摩擦因数.
(2)若用A对倾角的斜壁进行打磨,当对A加竖直向上推力时,则磨石A从静止开始沿斜壁向上运动2m(斜壁长>2m)时的速度为多少?
某实验小组设计了“探究加速度与合外力关系”的实验,实验装置如图所示。已知小车的质量为500克,g 取10m/s2,不计绳与滑轮间的摩擦。实验步骤如下:
(1)细绳一端系在小车上,另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘。
(2)在盘中放入质量为m的砝码,用活动支柱将木板固定有定滑轮的一端垫高,调整木板倾角,恰好使小车沿木板匀速下滑。
(3)保持木板倾角不变,取下砝码盘,将纸带与小车相连,并穿过打点计时器的限位孔,接通打点计时器电源后,释放小车。
(4)取下纸带后,在下表中记录了砝码的质量m和对应的小车加速度a。
(5)改变盘中砝码的质量,重复(2)(3)步骤进行实验。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
m / kg |
0.02 |
0.04 |
0.05 |
0.06 |
0.07 |
0.08 |
0.10 |
1.40 |
1.79 |
2.01 |
2.20 |
2.38 |
2.61 |
3.02 |
① 在坐标纸上作出a----mg图象。
②上述图象不过坐标原点的原因是: 。
③根据(1)问中的图象还能求解哪些物理量?其大小为多少?
。
④你认为本次实验中小车的质量是否要远远大于砝码的质量: (填“是”或“否”)。
某兴趣小组为测定一遥控电动小车的额定功率,进行如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为1.0Kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如下图所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设在整个过程中小车所受的阻力恒定)。在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如下图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下面两个问题:
(Ⅰ)电动小车的最大速度为 m/s,
(Ⅱ)该电动小车的额定功率为 W。
在利用打点计时器验证自由下落物体的机械能守恒的实验中,设在打O点时释放物体,打点计时器打A点时物体速度为,OA之间的距离为,一同学在实验报告中称,他测得,,据此可得:,,在误差允许的范围内两者相等。但老师认为数据失实,其理由是 。