(12分)如图长为L=1.5m的水平轨道AB和光滑圆弧轨道BC平滑相接,圆弧轨道半径R=3m,圆心在B点正上方O处,弧BC所对的圆心角为=53O,具有动力装置的玩具小车质量为m=1kg,从A点开始以恒定功率P=10w由静止开始启动,运动至B点时撤去动力,小车继续沿圆弧轨道运动并冲出轨道。已知小车运动到B点时轨道对小车的支持力为FB=26N,小车在轨道AB上运动过程所受阻力大小恒为f=0.1mg小车可以被看成质点。取g=10m/s2,,sin53o=0.8,cos53o=0.6,求:
(1)动力小车运动至B点时的速度VB的大小;
(2)小车加速运动的时间t;
(3)小车从BC弧形轨道冲出后能达到的最大离地高度。
(12分)如图足够长的光滑斜面与水平面的夹角为=30o,空间中自上而下依次分布着垂直斜面向下的匀强磁场区域I、Ⅱ、Ⅲ,相邻两个磁场的间距均为d=0.5m。一边长L=0.1m、质量m=0.5kg、电阻R=0.3的正方形导线框放在斜面的顶端,导线框的下边距离磁场I的上边界为do=0.9m。将导线框由静止释放,导线框匀速穿过每个磁场区域。已知重力加速度g=10m/s2,求:
(1)导线框进入磁场I时的速度;
(2)磁场I的磁感应强度Bt;
(3)导线框穿过全部磁场区域过程中产生的总焦耳热。
(10分)“辽宁号”航母在某次海试中,歼15舰载机降落着舰后顺利勾上拦阻索,在甲板上滑行s=117m停下。设舰载机勾上拦阻索后的运动可视为做匀减速直线运动,航母始终保持静止。已知飞机的质量m=3 x104kg,勾上拦阻索时的速度大小V0=78m/s,求:
(1)舰载机勾上拦阻索后滑行的时间t;
(2)舰载机滑行过程所受的总阻力f。
兴趣小组的同学从实验室中找到一只小灯泡,规格为“2.5 V 0.75w”,为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,利用下面可供选择的实验器材设计一个电路,测量包括零在内通过灯泡的电流和它两端的电压的多组数据,用P=UI分别得到它的电功率,并作出P-U2
图像进行探究。可供选择的实验器材有:
A.小灯泡工(2.5 V 0.75w)
B.电压表V(量程3 V,内阻约3K)
C.电流表A1(量程100 mA,内阻约2 )
D.电流表A2 (量程300mA,内阻约0.6 )
E.滑动变阻器R1(0~10)
F.滑动变阻器置R2(0~100)
G.电源E(电动势4.0 V,内阻不计)
H.开关S和导线若干
(1)在给定的虚线框中画出他们进行实验的电路原理图,指出上述器材中,电流表选择_________ (选填“A1”或“A2”);滑动变阻器选择_________ (选填“R1”或“R2”)。
(2)某同学根据电路图连接实验器材,进行实验,测量了多组数据,测量结束后,应先断开开关,拆除_________两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
(3)处理数据后,在坐标纸上作出P-U2图像,如图所示。可知图中图线并不是一条直线,你认为原因_________。
在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个计数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图所示。打点计时器接的是频率为50Hz的交流电源,计数点问的距离依次为S1=2.60cm、S2=4.10cm、S3=5.60cm、S4=7 .10cm、S5=8.60cm、S6=10.0cm
(1)在打计数点A时纸带的速度为V1=_____________m/s;
(2)若计数点间的距离依次用S1、S2、S3、S、S5、S6表示,相邻两个计数点间的时间间隔用T表示,用逐差法求加速度的表达式为:a=_________,代入数据后,加速度大小为_________m/s。(以上结果均保留三位有效数字)
矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与线框所在的平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感线应强度B随时间t变化规律如图所示,若规定逆时针方向为感应电流的正方向,则下列各图正确的是