(20分)滑草逐渐成为我们浙江一项新兴娱乐活动。某体验者乘坐滑草车运动过程简化为如图所示,滑草车从A点静止滑下,滑到B点时速度大小不变而方向变为水平,再滑过一段水平草坪后从C点水平抛出,最后落在三角形状的草堆上。已知斜坡AB与水平面的夹角θ=37°,长为xAB=15m,水平草坪BC长为xBC=10m。从A点滑到了B点用时3s。该体验者和滑草车的质量m=60kg,运动过程中看成质点,在斜坡上运动时空气阻力不计。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2)
(1)求滑草车和草坪之间的动摩擦因数;
(2)体验者滑到水平草坪时,恰好受到与速度方向相反的水平恒定风的作用,风速大小为5m/s,已知风的阻力大小F与风速v满足经验公式F=1.2v2。求体验者滑到C点时的速度大小;
(3)已知三角形的草堆的最高点D与C点等高,且距离C点6m,其左顶点E位于C点正下方3m处。在某次滑草过程中,体验者和滑草车离开C点时速度大小为7m/s,无风力作用,空气阻力忽略不计,求体验者和滑草车落到草堆时的动能。
(16分)一般在微型控制电路中,由于电子元件体积很小,直接与电源连接会影响电路精准度,所以采用“磁”生“电”的方法来提供大小不同的电流。在某原件工作时,其中一个面积为S=4×10-4m2,匝数为10匝,每匝电阻为0.02Ω的线圈放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图1所示。
(1)求在开始的2s内,穿过线圈的磁通量变化量;
(2)求在开始的3s内,线圈产生的热量;
(3)小勇同学做了如图2的实验:将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的,你认为耳机中会有电信号吗?写出你的观点,并说明理由。
(10分)小潘同学在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,所用小灯泡的规格为“2.5V,0.3A”
(1)用实验室的“高中学生电源”作为电源,应该选用图1中 (“稳压2A”或“交流3A”)的二个接线柱;
(2)滑动变阻器应该选 (填R1“5Ω,2A”或R2“50Ω,1A”);
(3)小潘同学连接电路之后,合上开关(如图2所示),移动滑动变阻器,灯泡发光、电流表和电压表都有正示数。但同桌指出还有一处错误,这错误是 ;
(4)实验结束之后,他描绘了如图3的伏安特性曲线,老师一看就判定是错误,老师判定的依据是 。
(10分)小杨同学采用如图1所示的装置进行“验证机械能守恒定律”实验
(1)除了图1装置中的器材之外,还必须从图2中选取实验器材,其名称是 ;
(2)指出图1装置中一处不合理的地方 ;
(3)小杨同学得到了如图3的一条纸带,读出0、5两点间的距离为 cm;
(4)计算打下计数点5时纸带速度的大小为 m/s(保留3位有效数字)。
某同学对某种抽水泵中的电磁泵模型进行了研究。如图电磁泵是一个长方体,ab边长为L1,左右两侧面是边长为L2的正方形,在泵头通入导电剂后液体的电阻率为ρ,泵体所在处有方向垂直向外的磁场B,把泵体的上下两表面接在电压为U(内阻不计)的电源上,理想电流表示数为I,若电磁泵和水面高度差为h,不计水在流动中和管壁之间的阻力,重力加速度为g。则
A.泵体上表面应接电源正极
B.电源提供的电功率为U2L1/ρ
C.电磁泵不加导电剂也能抽取不导电的纯水
D.在t时间内抽取水的质量为m,这部分水离开泵时的动能为
在汽车无级变速器中,存在如图所示的装置,A是与B同轴相连的齿轮,C是与D同轴相连的齿轮,A、C、M为相互咬合的齿轮。已知齿轮A、C规格相同,半径为R,齿轮B、D规格也相同,半径为1.5R,齿轮M的半径为0.9R。当齿轮M如图方向转动时
A.齿轮D和齿轮B的转动方向相同
B.齿轮D和齿轮A的转动周期之比为1:1
C.齿轮M和齿轮C的角速度大小之比为9:10
D.齿轮M和齿轮B边缘某点的线速度大小之比为2:3