(14分)某煤矿运输部有一新采购的水平浅色足够长传送带以4.0m/s的恒定速度运动,若使该传送带改做加速度大小为3.0m/s2的匀减速运动,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将一煤块(可视为质点)无初速度放在传送带上。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.10,重力加速度取10m/s2,求煤块在浅色传送带上能留下的痕迹长度和相对于传送带运动的位移大小。 (计算结果保留两位有效数字)
(9分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,要测量一个标有“3V 1.5W”的灯泡两端的电压和通过它的电流,现有如下器材:
A.直流电源3V(内阻可不计) B.直流电流表0~600mA(内阻约0.5Ω) C.直流电压表0~3V(内阻约3kΩ) D.滑动变阻器(10Ω,1A)
E.滑动变阻器(1kΩ,300mA) F 开关、导线若干
(1)本实验中滑动变阻器选用 (填 “D” 或 “E ” )
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接的电路如下图所示,电路中所有元器件都是完好的,且电压表和电流表已调零。闭合开关后发现电压表的示数为2V,电流表的示数为零,小灯泡不亮,则可确定断路的导线是 ;若电压表示数为零,电流表的示数为0.3A,小灯泡亮,则断路的导线是 ;若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表示数不能调为零,则断路的导线是 。
(3)下表中的各组数据是该同学在实验中测得的,根据表格中的数据在如图所示的方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线。
(4)如图所示,将两个这样的灯泡并联后再与5Ω的定值电阻R0串联,接在电压恒定为4V的电路上,每个灯泡的实际功率为 w(结果保留两位有效数字)。
(6分)如图甲是利用滑块验证动能定理的装置,除图示器材外,还有学生电源、导线、复写纸、天平和细沙.
(1)本实验还需要的实验器材有
(2)实验前,需要 ,此步骤中 (填“需要”或“不需要”)挂着小沙桶。
(3)设滑块质量为M,沙与沙桶的总质量为m,本实验中要求M和m满足的条件是: 。
(4)图乙是滑块做匀加速直线运动的纸带.测量数据已用字母表示在图中,打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g.则本实验最终要验证的数学表达式为 .(用题中所给的字母表示)
在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场宽度HP及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动。重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.当ab边刚越过JP时,导线框的加速度大小为a=gsinθ
B.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1
C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少
D.从t1到t2的过程中,有机械能转化为电能
如图所示,以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域,磁感应强度为B,∠A=60°,AO=L,在O点放置一个粒子源,可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用),粒子的比荷为q/m,发射速度大小都为v0,且满足v0=qBL/m。粒子发射方向与OC边的夹角为θ,对于粒子进入磁场后的运动,下列说法正确的是( )
A.粒子有可能打到A点
B.以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出
如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点,甲球沿倾角为300的光滑足够长斜面由静止开始下滑,乙球做自由落体运动,甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 甲球机械能不守恒,乙球机械能守恒
B. 甲、乙两球的质量之比为:=4:1
C. 甲、乙两球的动能均为时,两球重力的瞬时功率之比为P甲:P乙=1:1
D. 甲、乙两球的动能均为时,两球高度相同