杭新景高速公路限速120km/h,一般也要求速度不小于80km/h。冬天大雾天气的时候高速公路经常封道,否则会造成非常严重的车祸。如果某人大雾天开车在高速上行驶,设能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为30m,该人的反应为0.5s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大速度是( )
A.10m/s B.15m/s C. m/s D.20m/s
(14分)如图,在倾角θ=53°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度l=3m的薄平板AB。平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为L=9m。在平板的上端A处放一质量m=1kg的小滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放。设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,不考虑滑块由平板落到斜面的速度变化。求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)
(1)滑块离开平板时的速度大小;
(2)滑块从离开平板到到达斜面底端C经历的时间;
(3)滑块到达C处时,平板的B端与C的距离。
(12分)如图所示,在无限长的竖直边界AC和DE间,上、下部分分别充满方向垂直于ADEC平面向外的匀强磁场,上部分区域的磁感应强度大小为B0,OF为上、下磁场的水平分界线。质量为m、带电荷量为+q的粒子从AC边界上与O点相距为a的P点垂直于A C边界射入上方区域,经OF上的Q点第一次进入下方区域,Q与O点的距离为3a。不考虑粒子重力
(1)求粒子射入时的速度大小;
(2)要使粒子不从AC边界飞出,求下方区域的磁感应强度应满足的条件;
(3)若下方区域的磁感应强度B=3B0,粒子最终垂直DE边界飞出,求边界DE与AC 间距离的可能值。
(10分)如图所示,倾角θ=30°、宽L=1m的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=IT、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg,电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在棒上,使棒由静止开始沿导轨向上运动,运动中ab棒始终与导轨接触良好,导轨 电阻不计,重力加速度g取l0m/s2。求:
(1)若牵引力的功率P恒为56W,则ab棒运动的最终速度为多大?
(2)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力,从撤去牵引力到ab棒的速度为零,通过ab棒的电量q=0.5C,则撤去牵引力后ab棒向上滑动的距离多大?
(8分)如图,光滑半圆弧轨道半径为r,OA为水平半径,BC为竖直直径。水平轨道CM与C点相切,轨道上有一轻弹簧,一端固定在竖直墙上,另一端恰位于轨道的末端C点(此时弹簧处于自然状态)。一质量为m的小物块自A处以竖直向下的初速度v0=滑下,到C点后压缩弹簧进入水平轨道,被弹簧反弹后恰能通过B点。重力加速度为g,求:
(1)物块通过B点时的速度大小;
(2)物块离开弹簧刚进入半圆轨道C点时对轨道的压力大小;
(3)弹簧的最大弹性势能。
(10分)用电流表、电压表、滑动变阻器“测电池的电动势和内阻”的实验时,如果采用一节新干电池进行实验,实验时会发现,当滑动变阻器在阻值较大的范围内调节时,电压表读数变化很小,从而影响测量值的精确性。可以利用一定值电阻,对实验进行改良。某次实验中,除一节新干电池、电压表、电流表和开关外,还有
定值电阻R0(1.8)
滑动变阻器R 1(0~10)
滑动变阻器R 2(0~200)
(1)请你画出应采用的实验电路原理图。
(2)为方便实验调节较准确地进行测量,滑动变阻器应选用_______(填“R 1”或“R 2”)。
(3)实验中改变滑动变阻器的阻值,测出几组电流表和电压表的读数如下表
I/A | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
U/N | 1.20 | 1.10 | 1.00 | 0.90 | 0.70 | 0.50 |
请你在给出的坐标纸中画出U-I图线。
(4)根据图线得出新干电池的电动势E=______V,内阻r=________。