(9分)一个人最多能提起质量m0=20kg的重物。在倾角θ=15°的固定斜面上放置一物体(可视为质点),物体与斜面间动摩擦因数。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求人能够向上拖动该重物质量的最大值m。
(8分)2014年诺贝尔物理学奖授予三名日裔科学家,以表彰他们在发现新型高效、环境友好型光源方面所作出的贡献——三位获奖者“发明的高效蓝色发光二极管(LED)带来了明亮而节能的白色光源”。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED 灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约300Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。
实验室提供的器材有:
A.电流表A1(量程为15mA,内阻RA1约为10Ω)
B.电流表A2(量程为2 mA,内阻RA2=20Ω)
C.定值电阻R1=10Ω
D.定值电阻R2=1980Ω
E.滑动变阻器R(0至20Ω)一只
F.电压表V(量程为6V,内阻RV约3kΩ)
G.蓄电池E(电动势为4 V,内阻很小)
F.开关S一只
(1)要完成实验,除蓄电池、开关、滑动变阻器外,还需选择的器材有 (填写器材前的字母编号)。
(2)画出实验电路图。
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx=
(说明式中题目未给出的各字母的意义)。
(6分)“动能定理”和“机械能守恒定律”是物理学中很重要的两个力学方面的物理规律。某同学设计了如图所示的实验装置。一个电磁铁吸住一个小钢球,当将电磁铁断电后,小钢球将由静止开始向下加速运动。小钢球经过光电门时,计时装置将记录小钢球通过光电门所用的时间t,用直尺测量出小钢球由静止开始下降至光电门时的高度h。
(1)该同学为了验证“动能定理”,用游标卡尺测量了小钢球的直径,结果如上图所示,
他记录的小钢球的直径d=________cm。
(2)该同学在验证“动能定理”的过程中,忽略了空气阻力的影响,除了上述的数据之
外是否需要测量小钢球的质量________(填“需要”或“不需要”)。
(3)如果用这套装置验证机械能守恒定律,下面的做法能提高实验精度的是 。
A.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的直径
B.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的直径
C.在保证其他条件不变的情况下,增大小球的质量
D.在保证其他条件不变的情况下,减小小球的质量
如图,A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计。开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时,C恰好离开地面。下列说法正确的是
A.斜面倾角α=30°
B.A获得的最大速度为
C.C刚离开地面时,B的加速度为零
D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒
有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在赤道表面上随地球一起转动,b是近地轨道卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,它们均做匀速圆周运动,各卫星排列位置如图所示,则
A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.在相同时间内b转过的弧长最长
C.c在4 h内转过的圆心角是
D.d的运动周期有可能是20 h
两个带等量正电荷的小球(可视为点电荷)固定在图中a、b两点,MN为ab连线的中垂线,交直线ab于O点,A为MN上的一点。取无限远处的电势为零。一带负电的试探电荷q,仅在静电力作用下运动,则
A.若q从A点由静止释放,其将以O点为对称中心做往复运动
B.若q从A点由静止释放,其在由A点向O点运动的过程中,
加速度先增大后减小
C.q由A点向O点运动时,其动能逐渐增大,电势能逐渐增大
D.若在A点给q一个合适的初速度,它可以做匀速圆周运动