(20分)如图甲所示,水平光滑的桌面上静止放置一条长为的纸带,纸带上正中间位置放置有一质量为的小铁块,纸带的左边恰好在桌面的左边缘,小铁块与纸带间的动摩擦因数为.现让纸带从时刻开始一直保持的速度向左匀速运动.已知桌面高度为,,小铁块在运动过程中不翻滚,不计空气阻力.求:
(1)小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间并在乙图画出此过程中小铁块的图象;
(2)小铁块抛出后落地点到抛出点的水平距离;
(3)小铁块从开始运动到桌面边缘过程中产生的内能。
(14分)如图所示,一带电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为370的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止.重力加速度取g,sin 37=0.6,cos 37=0.8.求:
(1)水平向右电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的一半,物块的加速度是多大;
(3)电场强度变化后物块下滑距离时的动能.
(12分)如图所示,半径的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为=1.25m,现将一质量=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以的速度水平飞出(取).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.
(10分)如图所示,一束电子从静止开始经的电场加速后,从水平放置的一对平行金属板正中间水平射入偏转电场中,若金属极板长L=0.05m,两极板间距d=0.02m ,求:两板间至少要加多大的电压 才能使电子不飞出电场
(12分)某同学在验证机械能实验中,不慎将一条测量好的纸带的前面一部分破坏了,剩下的一段纸带上的各个点间的距离他测出如图所示,该同学利用纸带数据验证了重锤通过2、5两点时机械能守恒.已知打点计时器工作频率50Hz,当地的重力加速度,重锤的质量.
①设重锤在2、5两点的速度分别为、, 2、5两点的距离为,该同学验证所用的守恒表达式为: .
②根据纸带数据,重锤通过2、5两点时减少的重力势能为= ,增加的动能为= .(取三位有效数字)
(6分)图为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为,小车和砝码的总质量为.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。
①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一滑轮的高度,使细线与长木板平行.接下来还需要进行的一项操作是
A. 将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B. 将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C. 将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动。
②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是
A.=200g, =10g、15g、20g、25g、30g、 40g
B.=200g, =20g、40g、60g、80g、100g、120g
C.= 400g, =10g、15g、20g、25g、30g、 40g
D.= 400g,=20g、40g、60g、80g、100g、120g