某时刻,两车从同一地点、沿同一方向做直线运动,下列关于两车的位移x、速度随时间t变化的图象中能反映时刻两车相遇的是
(12分)“∟”形轻杆两边互相垂直、长度均为l,可绕过O点的水平轴在竖直平面内自由转动。两端各固定一个金属小球A、B;其中A球质量为m、带负电、电荷量为q(q > 0);B球不带电,质量为m。重力加速度为g 。现将“∟”形杆从OB位于水平位置由静止释放。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)A、B两球的最大动能之和为多少?
(2)若在空间加竖直向下的匀强电场,OB杆仍从原来位置释放后,能转过的最大角度为127°,则该电场的电场强度大小为多少?
(12分)如图所示,两根质量均为m、电阻均为R、长度均为l的导体棒a、b,用两条等长的、质量和电阻均可忽略的、不可伸长的柔软长直导线连接后,b放在距地面足够高的光滑绝缘水平桌面上,a靠在桌子的光滑绝缘侧面上;两根导体棒均与桌子边缘平行。整个空间存在水平向右的匀强磁场,磁感应强度为B。开始时两棒静止,自由释放后开始运动,导体棒a在落地前就已匀速运动,此时导体棒b仍未离开桌面。已知两条导线除桌边拐弯处外其余部位均处于伸直状态,导线与桌子侧棱间无摩擦。
(1)试求导体棒匀速运动时的速度大小。
(2)从自由释放到刚匀速运动的过程中,若通过导体棒横截面的电荷量为q,求该过程中系统产生的焦耳热。
(12分)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,第Ⅰ象限内有平行于轴的匀强电场,方向沿y轴正方向;第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场,方向垂直于xOy平面向里。正三角形边长为L,且边与y轴平行。质量为m、电荷量为q的粒子,从y轴上的P(0,h)点,以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场,通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限,又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与y轴负方向成45°角,不计粒子所受的重力。试求:
(1)电场强度的大小。
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向。
(3)△abc区域内磁场的磁感应强度的最小值。
(8分)如图所示,质量M = 4.0 kg的木板长L = 2.0 m,静止在水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ1=0.05。木板水平上表面左端静置质量m = 2.0 kg的小滑块(可视为质点),小滑块与板间的动摩擦因数为μ2 = 0.2。从某时刻开始,用F=5.0 N的水平力一直向右拉滑块,直至滑块滑离木板。设木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g =10 m/s2。试求:
(1)此过程中木板的位移大小。
(2)滑块离开木板时的速度大小。
(7分)某实验小组利用如图所示的装置“探究当合外力一定时,物体运动的加速度与其质量之间的关系”。
(1)由上图中刻度尺读出两个光电门中心之间的距离s=24 cm,由下图中游标卡尺测得遮光条的宽度d=________ cm。该实验小组在做实验时,将滑块从如图所示位置由静止释放,由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1,遮光条通过光电门2的时间Δt2,则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1=________,滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2=________,则滑块的加速度的表达式a=__________________________。(以上表达式均用字母表示)
(2)在本次实验中,实验小组通过改变滑块质量共做了6次实验,得到如下表所示的实验数据。请在下图的坐标系中描点作出相应的a -图象。
m / g |
250 |
300 |
350 |
400 |
500 |
800 |
/ (kg-1) |
4.0 |
3.3 |
2.9 |
2.5 |
2.0 |
1.3 |
a /(m·s-2) |
2.0 |
1.7 |
1.3 |
1.2 |
1.0 |
0.6 |