(15分)如图所示,一粗糙斜面AB与光滑圆弧轨道BCD相切,C为圆弧轨道的最低点,圆弧BC所对圆心角θ=37°。已知圆弧轨道半径为R=0.5m,斜面AB的长度为L=2.875m。质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从斜面顶端A点处由静止开始沿斜面下滑,从B点进入圆弧轨道运动恰能通过最高点D。sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块经C点时对圆弧轨道的压力Fc;
(2)物块与斜面间的动摩擦因数μ。
(9分)某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:
A.被测干电池一节
B.电流表1:量程0~0.6 A,内阻r=0.3Ω
C.电流表2:量程0~0.6 A,内阻约为0.1Ω
D.电压表1:量程0~3 V,内阻未知
E.电压表2:量程0~15 V,内阻未知
F.滑动变阻器1:0~10Ω,2 A
G.滑动变阻器2:0~100Ω,1 A
H.开关、导线若干
伏安法测电池电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差;在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。
(1)在上述器材中请选择适当的器材:__________(填写选项前的字母);
(2)实验电路图应选择下图中的__________(填“甲”或“乙”);
(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图象,则在修正了实验系统误差后,干电池的电动势E=__________V,内电阻r=__________Ω。
(8分)测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h;
③将物块Q在A点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离s。
用实验中的测量量表示:
(1)物块Q到达B点时的动能EkB=__________;
(2)物块Q到达C点时的动能EkC=__________;
(3)在物块Q从B运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf=__________;
(4)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=__________。
如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ。一个质量为m、半径为r的通电匀质金属环位于圆台底部,0~t时间内环中电流大小恒定为I,由静止向上运动经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环上升的最大高度为H。已知重力加速度为g,磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是
A.圆环先做加速运动后做减速运动
B.在时间t内安培力对圆环做功为mgH
C.圆环先有扩张后有收缩的趋势
D.圆环运动的最大速度为
如图所示,空间存在匀强电场,方向竖直向下,从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球,最后小球落在斜面上的N点。已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ,电场强度大小未知。则下列说法中正确的是
A.可以判断小球一定带正电荷
B.可以求出小球落到N点时速度的方向
C.可以分别求出小球到达N点过程中重力和静电力对小球所做的功
D.可以断定,当小球的速度方向与斜面平行时,小球与斜面间的距离最大
如图所示是一列简谐横波某时刻的波形曲线,质点a、b相距20cm,c、d相距40cm,此时质点a的加速度大小为2m/s2,质点c的速度方向向下,且再经过0.1s,质点c将第一次到达下方最大位移处,则
A.波的传播方向向右
B.波的传播速率为8m/s
C.此时质点b的加速度大小为2m/s2,方向与质点a的加速度方向相同
D.质点d与a的振幅不等