如图所示,是一摩托车特技表演的轨道示意图。AB是距地面高为H的平台上的水平加速轨道,其长度为L,CD是半径为R的竖直光滑圆弧轨道,CD轨道在最低点D与水平面相切,D点恰好又是紧接的竖直光滑圆形轨道的入口,该圆形轨道的出口与右侧水平减速轨道EF光滑相接。假设某总质量为m的摩托车(可视为质点)由A点从静止开始沿AB轨道做匀加速直线运动,到达B端时关闭发动机后水平飞出,刚好从C点沿切线方向进入圆弧轨道,运动过程中恰能通过圆形轨道的最高点P,最后从E点进入减速轨道直到停止。已知重力加速度为g,不计空气阻力。试求:
(1)摩托车在AB轨道上的加速度a;
(2)竖直圆形轨道的半径;
如图所示,在水平向右的匀强电场中,用长为L的绝缘丝线悬挂一质量为m的带电小球。当小球静止于A点时,丝线与竖直方向成(=30º角。已知电场强度大小为E,重力加速度为g。
(1)试判断小球的带电性质;
(2)求小球所带的电荷量q;
(3)若将小球从丝线与竖直方向成=60º角的P处(丝线拉直)静止释放,求小球经过悬点O的正下方的最低点时丝线对小球的拉力大小。
某日一辆警车正停在高速公路边执勤,10时12分50秒,警员发现有一辆非法改装的油罐车正以υ=20m/s的速度从他旁边匀速驶过,于是他决定开车前去拦截;10时12分54秒警车从静止开始以4m/s2的恒定加速度启动,警车达到最大速度=24m/s后,保持该速度匀速行驶。假设追赶过程中油罐车的速度保持不变。试问:
(1)警车在追赶非法改装油罐车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车启动后需多长时间才能追上该非法改装油罐车?
气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电传感器A、B,滑块P上固定一遮光条,若光线被遮光条遮挡,光电传感器会输出高电压,两光电传感器采集数据后与计算机相连.滑块在细线的牵引下向左加速运动,遮光条经过光电传感器A、B时,通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图象.
(1)实验前,按通气源,将滑块(不挂钩码)置于气垫导轨上,轻推滑块,当图乙中的Δt1
Δt2(选填“>”、“=”或“<”)时,说明气垫导轨已经水平。用螺旋测微器测遮光条宽度d,测量结果如图丙所示,则d=_________mm。
(2)将滑块P用细线跨过气垫导轨左端的定滑轮与质量为m的钩码Q相连,将滑块P由图甲所示位置释放,通过计算机得到的图象如图乙所示,若Δt1、Δt2、m和d已知,要验证滑块和钩码组成的系统机械能是否守恒,还应测出 和 (写出物理量的名称及符号)。
(3)若上述物理量间满足关系式 ,则表明在上述过程中,滑块和钩码组成的系统机械能守恒。(重力加速度为g)
(4)在对数据进行处理时,发现关系式两边结果并不严格相等,其原因可能是 。(写出一种即可)
下图为“验证牛顿第二定律”实验装置的示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中将砂和砂桶的总重力的大小当作细线对小车拉力的大小。
(1)在实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是_______。(填序号)
A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
B.将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动
C.将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
D.将长木板没有滑轮的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节砂和砂桶m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀加速运动
(2)实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是 。(填序号)
A.M=200g,m=5g、10g、15g、20g、25g、30g
B.M=400g,m=5g、10g、15g、20g、25g、30g
C.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g
(3)下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出,量出相邻的计数点之间的距离分别为:xAB=5.22cm、xBC=5.65cm、xCD=6.08cm、xDE=6.49cm,xEF=6.91cm,xFG=7.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度大小a=________m/s2 (结果保留两位有效数字)。
如下图甲所示,水平传送带始终以恒定速率υ1向右运行。质量为m的物块,以υ2的初速度从与传送带等高的光滑水平地面上的A处向左滑入传送带。若从物块滑上传送带开始计时,物块在传送带上运动的υ-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知υ2>υ1,则
A.t1时刻,物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0-t3时间内,物块受到的摩擦力方向一直向右
D.t1-t2时间内,物块做匀加速运动