(15分)如图所示,一半径为R=0.2m的竖直粗糙圆弧轨道与水平地面相接于B点,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点。距地面高度为h=0.45m的水平台面上有一质量为m=1kg可看作质点的物块,物块在水平向右的恒力F=4N的作用下,由静止开始运动,经过t=2s时间到达平台边缘上的A点,此时撤去恒力F,物块在空中运动至B点时,恰好沿圆弧轨道切线方向滑入轨道,物块运动到圆弧轨道最高点D时对轨道恰好无作用力。物块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,空气阻力不计,取 g=10m/s2。求
(1)物块到达A点时的速度大小vA。
(2)物块到达B点时的速度大小vB。
(3)物块从B点运动到D点过程中克服摩擦力所做的功。
某实验研究小组利用下列器材设计出了如图所示的实验原理图
a.电源(电动势E和内电阻r未知)
b.电流表A(内阻未知)
c.电压表V(内阻未知)
d.待测电阻Rx,电阻箱R1,R2
e.单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2
f.导线若干
该实验小组根据上面的实验原理图对电阻Rx、电源电动势E和内阻r的值进行了测量。请完成下列填空。
①将R2调到最大值,闭合S1,将S2接到1位置,调节R2,使电流表A有较大的示数I1。
②保持S1闭合,将S2接到2位置,保证电阻箱 的阻值不变,调节电阻箱 ,使电流表A的示数仍然等于I1。
③读出电阻箱R1的阻值R1,则Rx=
④当开关S1闭合,S2接到2时,调节R1,记录A、V、R2的示数分别为I2、U、R2,保持R2值不变,再次调节R1,记录 A、V的另一组示数分别为、。
⑤电源电动势E= ,内电阻r= 。(请用题中给出的I2、U、R2、、 字母表示)
⑥测得的电源内电阻值 (填“大于”“小于”或“等于”)其真实值。
橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比,即F = kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关。理论与实验都表明,其中Y是由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。
①在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是
a.N b.m c.N/m d.N/m2
②有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用刻度尺和螺旋测微器分别测量它的长度和直径如图所示,刻度尺的读数为 cm,螺旋测微器的读数为 mm。
③小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据,做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k = N/m (结果保留两位有效数字) 。图像中图线发生弯曲的原因是 。
如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是
A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动
B.流过电阻R的电流方向为a→R→b
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
D.当恒力F=3N时,电阻R上消耗的最大电功率为8W
如图所示为一正点电荷M和一金属板N形成的电场线,a 、b、c为电场中的三点,则下列说法正确的是
A.a、c两点的电场强度大小关系为Ea>Ec
B.a、b两点的电势关系为 <
C.一负点电荷在a点处的电势能大于它在b点处的电势能
D.若将某正点电荷由a点移到c点,电场力做正功
如图甲所示是一台家用台灯亮度调节原理图,理想自耦变压器AB间接入如图乙所示正弦交流电压。交流电流表A为理想表,设灯泡电阻为定值,额定电压为15V,刚开始时滑动触头P位于C位置。下列说法正确的是
A.若要使灯泡比原来暗一些,调压端的滑动触头P应向下移动
B.若将调压端的滑动触头P向下移动,电流表A的示数变大
C.通过灯泡的交流电的频率为50Hz
D.灯泡正常发光时变压器初、次级线圈的匝数比