(16分)固定光滑斜面与地面成一定倾角,一物体在平行斜面向上的拉力作用下向上运动,拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2.求物体的质量及斜面与地面间的夹角θ.
(10分)两位同学在实验室利用如图(a)所示的电路测定定值电阻R0以及电源的电动势E和内电阻r,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,一个同学记录了电流表A和电压表V1 的测量数据,另一同学记录的是电流表A和电压表V2的测量数据,并根据数据分别描绘了如图(b)所示的两条U-I直线,回答下列问题:
(1)该同学首先用多用电表粗略测量电源的电压,电表指针和选择开关分别如图所示,则该电表读数为__ ___V;
(2)根据甲乙两同学描绘的直线,可知甲同学是根据电压表 (填“V1”或“V2”)和电流表A的数据描绘的图线,可以测得 (填写物理量符号R0 或 E和r),计算结果为 ;
(3)甲、乙图线的交点表示滑动变阻器滑动触头恰好位于 (填:最左端、最右端或中间)。
(10分)某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象。
⑴实验前,接通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的
Δt1 Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。
⑵用游标卡尺测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d = mm。
⑶滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与钩码Q相连,钩码Q的质量为m。将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2和d已知,要验证滑块和砝码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。
⑷若上述物理量间满足关系式 ,则表明在上述过程中,滑块和砝码组成的系统机械能守恒。
如图甲所示,正六边形导线框abcdef放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。t=0时刻,磁感应强度B的方向垂直纸面向里,设产生的感应电流顺时针方向为正、竖直边cd所受安培力的方向水平向左为正。则下面关于感应电流I和cd所受安培力F随时间t变化的图象正确的是( )
如图所示为一理想变压器,原、副线圈的匝数比为n:1,原线圈接电压为u=U0sinωt的正弦交流电,输出端接有一个交流电流表和一个电动机,电动机的线圈电阻为R。当输入端接通电源后,电动机带动一质量为m的重物匀速上升,此时电流表的示数为I,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.电动机两端电压为IR
B.原线圈中的电流为nI
C.电动机消耗的电功率为
D.重物匀速上升的速度为
某同学阅读了“火星的现在、地球的未来”一文,摘录了以下资料:
①太阳几十亿年来一直不断地在通过发光、发热释放能量,质量在缓慢地减小。
②金星和火星是地球的两位近邻,金星位于地球圆轨道的内侧,火星位于地球圆轨道的外侧。
③由于火星与地球的自转周期几乎相同,自转轴与公转轨道平面的倾角也几乎相同,所以火星上也有四季变化。
根据该同学摘录的资料和有关天体运动规律,可推断( )
A.太阳对地球的引力在缓慢减小
B.日地距离在不断地减小
C.金星的公转周期超过一年
D.火星上平均每个季节持续的时间大于3个月