(17分)如图所示,物体A、B用绕过光滑的定滑轮的细线连接,离滑轮足够远的物体A置于光滑的平台上,物体C中央有小孔,C放在物体B上,细线穿过C的小孔。“U”形物D固定在地板上,物体B可以穿过D的开口进入其内部而物体C又恰好能被挡住。物体A、B、C的质量分别为mA=8 kg、mB=10kg、mc=2 kg,物体B、C一起从静止开始下降H1=3 m后,C与D发生没有能量损失的碰撞,B继续下降H2=1.17m后也与D发生没有能量损失的碰撞。取g =10 m/s2,求:
(1)物体C与D碰撞时的速度大小。
(2)物体B与D碰撞时的速度大小。
(3)B、C两物体分开后第一次碰撞前B、C的速度。
(15分)2014年索契冬奥会冰壶比赛在北京时间2月10日-21日进行。冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意如图.比赛时运动员在投掷线AB处让冰壶以v0=2m/s的初速度向圆垒圆心O点滑出,已知圆垒圆心O到AB线的距离为30m,冰壶与冰面间的动摩擦因数为µ1=0.008(g取10m/s2).问:
(1)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶,则能否与对方冰壶相撞?请通过计算说明理由.
(2)如果在圆垒圆心O有对方的冰壶,为了确保将对方冰壶撞开,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小,若用毛刷擦冰面后动摩擦因数减少至, µ2=0.004,则运动员用毛刷擦冰面的长度应大于多少米?
(11分)有一电压表V1,其量程为3V、内阻约为3000Ω.要准确测量该电压表的内阻,提供的器材有:
电源E:电动势约为15V,内阻不计
电流表A1:量程100mA,内阻r1=20Ω
电压表V2:量程2V,内阻r2=2000Ω
定值电阻R1:阻值约为20Ω
定值电阻R2:阻值约为3Ω
滑动变阻器R0:最大阻值10Ω.额定电流1A
电建一个,导线若干
(1)实验中电表应选用_________, 定值电阻应选用__________
(2)请你设计一个测量电压表V1内阻的实验电路图并画在虚线框内
(3)说明实验所要测量的物理量________________________________________
(4)写出电压表V1内阻的计算表达式rv1=___________________________
( 6分)某同学设计了以下的实验来验证机械能守恒定律:在竖直放置的光滑的塑料米尺上套一个磁性滑块m,滑块可沿米尺自由下落.在米尺上还安装了一个连接了内阻很大数字电压表的多匝线框A,线框平面在水平面内,滑块可穿过线框,如图所示.把滑块从米尺的0刻度线处释放,记下线框所在的刻度h和滑块穿过线框时的电压U,改变h,调整线框的位置,多做几次实验,记录各次的h,U.
(l)如果采用图象法对得出的数据进行分析论证,用图线______(选填“U-h”或“-h”更容易得出结论.
(2)影响本实验精确程度的因素主要是_______(至少列举一点).
如图所示,ABCD为固定的水平光滑矩形金属导轨,处在方向竖直向下,磁感应强度为B的匀强磁场中,AB间距为L,左右两端均接有阻值为R的电阻,质量为m、长为L且不计电阻的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,并与轻质弹簧组成弹簧振动系统.开始时,弹簧处于自然长度,导体棒MN具有水平向左的初速度v0,经过一段时间,导体棒MN第一次运动到最右端,这一过程中AB间R上产生的焦耳热为Q,则( )
A.初始时刻棒所受的安培力大小为
B.当棒再一次回到初始位置时,AB间电阻的热功率为
C.当棒第一次到达最右端时,弹簧具有的弹性势能为mv02-2Q
D.当棒第一次到达最左端时,弹簧具有的弹性势能大于mv02-Q
如图所示,一个带正电荷的物块m,由静止开始从斜面上A点下滑,滑到水平面BC上的D点停下来。已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同,且不计物块经过B处时的机械能损失。现在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场,第二次让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块在水平面上的D′点停下来。后又撤去电场,在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场,再次让物块m从A点由静止开始下滑,结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D″点停下来.则以下说法中正确的是( )
A.D′点一定在D点左侧 B.D′点一定与D点重合
C.D″点一定在D点右侧 D.D″点一定与D点重合