(16分)光滑圆轨道和两倾斜直轨道组成如图所示装置,其中直轨道bc粗糙,直轨道cd光滑,两轨道相接处为一很小的圆弧。质量为m=0.1kg的滑块(可视为质点)在圆轨道上做圆周运动,到达轨道最高点a时的速度大小为v=4m/s,当滑块运动到圆轨道与直轨道bc的相切处b时,脱离圆轨道开始沿倾斜直轨道bc滑行,到达轨道cd上的d点时速度为零。若滑块变换轨道瞬间的能量损失可忽略不计,已知圆轨道的半径为R=0.25m,直轨道bc的倾角θ=37o,其长度为L=26.25m,d点与水平地面间的高度差为h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:
(1)滑块在圆轨道最高点a时对轨道的压力大小;
(2)滑块与直轨道bc问的动摩擦因数;
(10分)如图所示的电路中,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻丝制成的,其阻值为R,图中A,B,…,H为圆环的等分点,A点固定,电阻不计的金属杆OP上接有电流表A,P为滑片,且滑片P能沿圆环滑动,并保持良好的接触,电源电动势为E,内阻不计。当闭合电键S后,滑片P沿圆环顺时针滑动时,图中各表的示数会发生变化。甲、乙两同学按此电路图,分别做实验,并记下当滑片P在某些位置时各电表的示数。
(1)甲、乙两同学分别用游标卡尺和螺旋测微器测量小圆环的厚度,如下图所示,甲、乙同学的读数分别为 mm, mm。
(2)根据上述实验数据,回答下列问题:
①根据表1中的实验数据,请通过计算,分析完成表1中“位置A”下的空格。
I= A;U1= V。
②根据表1、表2中的实验数据,请通过比较、分析来说明,可能乙同学在实验过程中, 部分的电路发生了断路。
③根据②中的分析,请思考:当滑片P滑到G、A之间位置X时,则表2中“位置X”下的空格可能的数据(即各电表的示数)分别是
A.0.05A,0.75V,5.25V B.0.07A,1.05V,4.95V
C.0.16A,2.40V,3.60V D.0.25A,3.75V,2.25V
(10分)利用下图装置可以做力学中的许多实验,(1)以下说法正确的是__ ____。
A.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响
B.用此装置“探究加速度a与力F的关系” 每次改变砝码及砝码盘总质量之后,不需要重新平衡摩擦力
C.在用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,应使小盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量
D.用此装置探究“探究功与速度变化的关系”实验时,不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响。
(2)本装置中要用到打点计时器,如图所示为实验室常用的两种计时器,其中甲装置用的电源要求是 。
A.交流220V B.直流220V C.交流4—6V D.直流4—6V
(3)在利用此装置“探究加速度a与力F的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如下图。已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,则此次实验中打点计时器打下A 点时小车的瞬时速度为
m/s。(结果保留2位有效数字)
如图所示,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在-R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q初速度均为v,重力及粒子间的相互作用均忽略不计,所有粒子都能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间,则
A.有些粒子可能到达y轴上相同的位置
B.磁场区域半径R应满足
C.,其中角度θ的弧度值满足
D.
如图所示,光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角,M、P两端接一阻值为R的定值电阻,阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置,其他部分电阻不计.整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下.t=0时对金属棒施一平行于导轨的外力F,金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动.下列关于穿过回路abPMa的磁通量Φ、磁通量的瞬时变化率 、通过金属棒的电荷量q以及a、b两端的电势差Uab随时间t变化的图象中,正确的是
如图所示, S是红光与蓝光的固定的复色光源,发出一条细光束沿横截面为半圆形透明圆柱体圆心O的方向射入,经圆柱后打在光屏上的P点。现把玻璃砖绕过O点垂直纸面轴逆时针转300角,则可能
A.在P的上侧出现两个光点,靠近P的是红光
B.在P的下侧出现两个光点,靠近P的是红光
C.在P的上侧出现一个复色光点
D.在P的下侧只有一个红色光点