(14分)如图所示,是利用电力传送带装运麻袋包的示意图.传送带长=20m,倾角,麻袋包与传送带间的动摩擦因数,传送带的主动轮和从动轮半径R相等,主动轮顶端与货车底板间的高度差为m,传送带匀速运动的速度为v=2m/s.现在传送带底端 (传送带与从动轮相切位置)由静止释放一只麻袋包(可视为质点),其质量为100kg,麻袋包最终与传送带一起做匀速运动,到达主动轮时随轮一起匀速转动.如果麻袋包到达主动轮的最高点时,恰好水平抛出并落在车箱中心,重力加速度g=10m/s2,,求
(1)主动轮轴与货车车箱中心的水平距离及主动轮的半径;
(2)麻袋包在平直传送带上运动的时间
(3)该装运系统每传送一只麻袋包需额外消耗的电能.
如图所示,为测量大气压强的实验装置.将一定质量的气体密封在烧瓶内,烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接,最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高,烧瓶中气体体积为800ml;现用注射器缓慢向烧瓶中注入200ml的水,稳定后两臂中水银面的高度差为25cm,不计玻璃管中气体的体积,环境温度不变.求
①大气压强(用“cmHg”做压强单位)
②此过程中外界对烧瓶内的气体 (填“做正功”、“做负功”、“不做功”),气体将 (填“吸热”或“放热”).
下列说法中正确的是 .
A.悬浮在液体中的微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
B.分子间的距离增大,分子势能必增大
C.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
D.在液体表面任意一条线的两侧,相互之间的作用力是引力,它的作用效果是使液体表面绷紧
E.晶体一定是各向异性的,非晶体一定是各向同性的
F.饱和汽压就是液体液面上方气体的压强,且温度越高,饱和汽压越大
G.遵循热力学第一定律的物理过程,也必定遵循热力学第二定律
(10分)某实验小组为了测量电流表A的内阻的精确值,准备了如下器材:
A.待测电流表A: 量程100mA,内阻约5
B.电压表: 量程15V,内阻约l0k
C.电压表V2: 量程3V,内阻约5k
D.定值电阻,阻值为20
E.滑动变阻器:阻值范围0~10,额定电流为1A
F. 滑动变阻器:阻值范围0~1000,额定电流为0.2A
G.电源E:电动势为6V,内阻很小
H.电键、导线若干
要求电流表A的示数从零开始变化,能多测几组数据,且尽可能使电压表的表针偏转范围大.
(1)实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用 ;(填器材前面的字母序号)
(2)请在虚线方框中画出实验电路图,并标明所选用的器材;
(3)若选测量数据中的一组来计算电流表A的内阻,其中电压表的示数用U表示,电流表的示数用I表示,则所测电流表A的内阻的表达式为 。
(8分)为了验证动能定理,某学习小组在实验室组装了如图所示的装置,备有下列器材: 打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、天平、细沙.他们称量滑块的质量为M、 沙和小桶的总质量为m.当滑块连接上纸带,让细线跨过滑轮并悬挂空的小桶时,滑块处于静止状态.要完成该实验,请回答下列问题:
(1)要完成本实验,还缺少的实验器材是 .
(2)实验时为保证滑块受到的合力与沙、小桶的总重力大小基本相等,沙和小桶的总质量应满足的实验条件是 ,实验时为保证细线拉力等于滑块所受的合外力,首先要做的步骤是 .
(3)在满足 (2)问的条件下,让小桶带动滑块加速运动,如图所示为打点计时器所打的纸带的一部分,图中A、B、C、D、E是按时间先后顺序确定的计数点,相邻计数点间的时间间隔为T,相邻计数点间的距离标注在图上,当地重力加速度为g,则在B、D两点间对滑块用实验验证动能定理表达式为 .(用题中所给的表示数据的字母表示)
如图所示,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角,其中MN与PQ平行导轨间距为L, 导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属捧a b由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过棒ab某一横截面的电量为q时。此时金属棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中
A.ab棒运动的平均速度大小为
B.此时金属棒的加速度为
C.此过程中产生的焦耳热为
D. 金属棒ab沿轨道下滑的最大速度为