某实验小组采用如图所示的装置研究“小车运动变化规律”。打点计时器工作频率为50Hz。
实验的部分步骤如下:
a.将木板的左端垫起,以平衡小车的摩擦力;
b.在小车中放入砝码,纸带穿过打点计时器,连在小车后端,用细线连接小车和钩码;
c.将小车停在打点计时器附近,接通电源,释放小车,小车拖动纸带,打点计时器在纸带上打下一系列的点,断开电源;
d.改变钩码或小车中砝码的质量,更换纸带,重复b、c的操作。
(1)设钩码质量为m1、砝码和小车总质量为m2,重力加速度为g,则小车的加速度为:a=(用题中所给字母表示);
(2)下图是某次实验中得到的一条纸带,在纸带上取计数点O、A、B、C、D和E,用最小刻度是毫米的刻度尺进行测量,读出各计数点对应的刻度x,通过计算得到各计数点到O的距离s以及对应时刻小车的瞬时速度v。请将C点对应的测量xC值和计算速度vC值填在下表中的相应位置。
计数点 | x/cm | s/cm | v/(m·s-1) |
O | 1.00 |
| 0.30 |
A | 2.34 | 1.34 | 0.38 |
B | 4.04 | 3.04 | 0.46 |
C |
| 5.00 |
|
D | 8.33 | 7.33 | 0.61 |
E | 10.90 | 9.90 | 0.70 |
(3)实验小组通过绘制Δv2-s图线来分析运动规律(其中Δv2=v2-v02,v是各计数点对应时刻小车的瞬时速度,v0是O点对应时刻小车的瞬时速度)。他们根据实验数据在图中标出了O、A、B、D、E对应的坐标点,请你在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出Δv2-s图线。
(4)实验小组绘制的Δv2-s图线的斜率k =(用题中所给字母表示),若发现该斜率大于理论值,其原因可能是。
如图甲所示,两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等,板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场,电场方向与两板垂直,不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场,粒子射入电场时的初动能均为Ek0。已知t=0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则( )
A.所有粒子最终都垂直电场方向射出电场
B.t=0之后射入电场的粒子有可能会打到极板上
C.所有粒子在经过电场过程中最大动能都不可能超过2Ek0
D.若入射速度加倍成2v0,则粒子从电场出射时的侧向位移与v0相比必定减半
为减机动车尾气排放,某市推出新型节能环保电动车。在检测该款电动车性能的实验中,质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图像(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,重力加速度g取10m/s2。则( )
A.电动车运动过程中的最大速度为15m/s
B.该车起动后,先做匀加速运动,然后匀速运动
C.该车做匀加速运动的时间是6 s
D.该车加速度大小为0.25m/s2时,动能是4×l04 J
如图所示,单匝矩形闭合导线框全部处于水平方向的匀强磁场中,线框面积为,电阻为。线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度从中性面开始匀速转动,线框转过时的感应电流为,下列说法正确的是( )
A.线框中感应电流的有效值为
B.线框转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为
C.从中性面开始转过的过程中,通过导线横截面的电荷量为
D.线框转一周的过程中,产生的热量为
一质点沿轴运动,其位置随时间变化的规律为:,的单位为s。下列关于该质点运动的说法正确的是( )
A.该质点的加速度大小为5m/s2 B.物体回到=0处时其速度大小为10m/s
C.t= 2s时刻该质点速度为零 D.0~3s内该质点的平均速度大小为5m/s
如图所示,两个固定的相同细环相距一定的距离,同轴放置,O1、O2分别为两环的圆心,两环分别带有均匀分布的等量异种电荷.一带正电的粒子从很远处沿轴线飞来并穿过两环.则在带电粒子运动过程中( )
A.在O1和O2点粒子加速度大小相等,方向向反
B.从O1到O2过程,粒子电势能一直增加
C.在O1和O2连线中点,粒子在该点动能最小
D.轴线上O1点右侧、O2点左侧都存在场强为零的点,它们关于O1、O2连线中点对称