(10分)在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场.若将一个质量为m、带正电电量q的小球在此电场中由静止释放,小球将沿与竖直方向夹角为53°的直线运动。现将该小球从电场中某点以初速度竖直向上抛出,求运动过程中(sin53°=0.8,)
(1)此电场的电场强度大小;
(2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差U;
(3)小球的最小动能
(8分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,求:
(1)小球通过最高点A时的速度vA.
(2)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力.
(8分)如图所示,直线MN表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处,A、B间的距离为85 m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1=2.5 m/s2,甲车运动6.0 s时,乙车开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5.0 m/s2,求两辆汽车第一次相遇处距A处的距离.
(6分)某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=400g,砝码盘质量m0=10 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:
A.按图中所示安装好实验装置;
B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;
C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m;
D.再接通电源,然后放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a;
E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码质量,调节垫块的位置,改变倾角,重复B-D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.
回答下列问题:(g=10m/s2)
(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?_______(填“是”或“否”).
(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2.此时砝码盘中所加砝码质量为________g
(6分)某兴趣小组在探究物体动能大小实验时,让一物体在恒定合外力作用下由静止开始沿直线运动,记录下速度、时间、位置等实验数据,然后分别作出动能Ek随时间变化和动能Ek随位置变化的两个图线,但横坐标没有标出,
(1)请你判断物体动能随位置变化的图线应是图________;(2)若图甲中OA连线的斜率为p,图乙中直线的斜率为q, 则物体所受合外力的大小为________,在A点所对应的瞬时速度的大小为________.
(2分)以下是一些有关高中物理实验的描述,其中说法不正确的一项是:
A.在“验证力的平行四边形定则”实验中的拉橡皮筋的细绳要稍长一点,并且实验时要使弹簧与木板平面平行
B.在“验证机械能守恒定律”实验中,必须用天平称出重物的质量
C.在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”实验中,应将弹簧竖直悬挂后再测原长
D.在“探究力做功与动能的变化关系”实验中,需要平衡摩擦力