下列关于单位制的说法中正确的是 ( )
A.国际单位制中,kg、m、N是三个基本单位
B.速度、功率的单位都是导出单位
C.1N=1kg·m/s2
D.国际单位制中,万有引力常量的单位是m3/(kg·s2)
(11分)图甲为一研究电磁感应的实验装置示意图,其中电流传感器(相当于一只理想的电流表)能将各时刻的电流数据实时通过数据采集器传输给计算机,经计算机处理后在屏幕上同步显示出I-t图像.足够长光滑金属轨道电阻不计,倾角 θ = 30°.轨道上端连接有阻值 R = 1.0 Ω的定值电阻,金属杆MN电阻r=0.5Ω,质量 m = 0.4 kg,杆长 L = 1.0 m.在轨道区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场,让金属杆从图示位置由静止开始释放,此后计算机屏幕上显示出如图乙所示的I-t图像,设杆在整个运动过程中与轨道垂直,取 g = 10 m/s2.试求:
(1)t = 0.5 s 时电阻R的热功率;
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小;
(3)估算 0~1.2 s内通过电阻R的电荷量大小及在R上产生的焦耳热.
(9分)如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面.两个小物块A、B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态.若A、B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点.已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ,求:
(1)A在轨道最高点的速度大小;
(2)B到达的最远位置离M点的距离;
(3)A与B的质量之比.
(9分) 如图所示,在倾角为30°的斜面OA的左侧有一竖直档板,其上有一小孔P,OP = 0.5 m.现有一质量 m = 4×10-20 kg、电荷量 q = +2×10-14 C的粒子,从小孔以速度v0 = 3×104 m/s水平射向磁感应强度B = 0.2T、方向垂直纸面向外的圆形磁场区域,且在飞出磁场区域后能垂直打在OA面上,粒子重力不计.求:
(1)粒子在磁场中做圆周运动的半径;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)圆形磁场区域的最小半径.
(9分)如图所示,倾角为θ的固定光滑斜面底部有一垂直斜面的固定档板C.劲度系数为k1的轻弹簧两端分别与挡板C和质量为m的物体B连接,劲度系数为k2的轻弹簧两端分别与B和质量也为m的物体A连接,轻绳通过光滑滑轮Q与A和一轻质小桶P相连,轻绳AQ段与斜面平行,A和B均静止.现缓慢地向小桶P内加入细砂,当k1弹簧对挡板的弹力恰好为零时,求:
(1)小桶P内所加入的细砂质量;
(2)小桶下降的距离.
(8分)跳伞运动员从跳伞塔上跳下,当降落伞打开后,伞和运动员所受的空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即f = kv2,已知比例系数k = 20 Ns2/m2,运动员和伞的总质量m = 72kg.设跳伞塔足够高,且运动员跳离塔后即打开伞,取g = 10 m/s2.
(1)求下落速度达到v = 3 m/s时,跳伞运动员的加速度大小;
(2)求跳伞运动员最终下落的速度;
(3)若跳伞塔高 h = 200 m,跳伞运动员在着地前已经做匀速运动,求从开始跳下到即将触地的过程中,伞和运动员损失的机械能.