(16分)如图所示,A、B两球质量均为m,其间有压缩的轻短弹簧处于锁定状态。弹簧的长度、两球的大小均可忽略,整体视为质点。该装置从半径为R的竖直光滑圆轨道左侧与圆心等高处由静止下滑,滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后,B球恰好能到达轨道最高点,求:
(1)滑至最低点时,解除对弹簧的锁定状态之前A球和B球的速度v0的大小。
(2)最低点时,解除对弹簧的锁定状态之后A球和B球速度vA和vB的大小。
(3)弹簧处于锁定状态时的弹性势能。
(1)将质量为5kg的铅球(可视为质点)从距沙坑表面1.25m高处由静止释放,从铅球接触沙坑表面到陷入最低点所历经的时间为0.25s,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。则铅球对沙子的平均作用力大小为 N,方向 。
(2)① 用多用电表的欧姆挡测量阻值时,选择倍率为欧姆挡,按正确的实验操作步骤测量,表盘指针位置如图所示,该电阻的阻值约为
;
②下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果
B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零
C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开
D.欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变。
③用多用电表探测二极管的极性,用欧姆挡测量,黑表笔接端,红表笔接
端时,指针偏转角较大,然后黑、红表笔反接指针偏转角较小,说明 (填“
”或“
”)端是二极管正极。
(3)在“验证牛顿运动定律”实验中,所用的实验装置如图所示。在调整带滑轮木板的倾斜程度时,应使小车在不受牵引力时能拖动纸带沿木板匀速运动。小车的质量为M,盘和盘中重物的总质量为m,保持M不变,研究小车的加速度与力的关系时,在 条件下,mg近似等于小车运动时所受的拉力。实验中打出的一条纸带如下图所示,纸带上相邻两个计数点之间有四个实际点未画出,已知交流电频率为50HZ,AB=19.9mm,AC=49.9mm,AD=89.9mm,AE=139.8mm,则打该纸带时小车的加速度大小为 m/s2(保留两位有效数字)
(4)某同学用游标为20分度的卡尺测量一薄金属圆板的直径D,用螺旋测微器测量其厚度d,示数如图所示。由图可读出D=________________mm,d=__________mm。
质量为1kg的物体在水平方向成37°斜向下的恒定推力F作用下沿粗糙的水平面运动,1s后撤掉推力F,其运动的v-t图像如图所示(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)下列说法正确的是( )
A.在0~2s内,合外力一直做正功
B.推力F等于24N
C.在0~3s内,物体克服摩擦力做功120J
D.在0~2s内,合外力平均功率为6.25W
如图 (a)所示,一根水平张紧的弹性长绳上有等间距的Q′、P′、O、P、Q质点,相邻两质点间距离为1 m.t=0时刻O质点从平衡位置开始沿y轴正方向振动,并产生分别向左、向右传播的波,O质点振动图像如图 (b)所示,当O点第一次达到正方向最大位移的时刻,P点刚开始振动,则( )
A.P′、P两点距离为半个波长,因此它们的振动步调始终相反
B.当Q′点振动第一次达到负向最大位移时,O质点已经通过25 cm路程
C.当波在绳中传播时,波速1m/s
D.若O质点振动加快,波的传播速度变大
如图所示,绝缘轻弹簧的下端固定在斜面底端,弹簧与斜面平行,带电小球Q(可视为质点)固定在光滑绝缘斜面上的M点,且在通过弹簧中心的直线ab上。现把与Q大小相同,电性相同的小球P,从N点由静止释放,在小球P与弹簧接触到压缩到最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),以下说法正确的是
A. 小球P和弹簧组成的系统机械能减小 B.小球P速度逐渐减小到零
C.小球P的动能与弹簧弹性势能的总和增大 D.小球P的加速度先减小后增大
如图所示,原、副线圈匝数比为l00:1的理想变压器,b是原线圈的中心抽头,电压表和电流表均为理想电表,从某时刻开始在原线圈c.d两端加上交变电压,其瞬时值表达式为=311sin314t(V), 则
A.当单刀双掷开关与a连接时,电压表的示数为3.IV
B.单刀双掷开关与a连接,在滑动变阻器触头P向上移动的过程中,电压表和电流表的示数均变小
C.当单刀双掷开关由a扳向b时,原线圈输入功率变小
D.副线圈两端的电压频率为50Hz