如图甲所示,倾角为θ=30°的光滑固定斜杆底端固定一个带负电、电量为Q=2.0×10-4C的小球A.将一可视为质点的带电小球B从斜杆的底端a点(与A靠得很近,但未接触)静止释放,小球沿斜面向上滑动过程中速度v随位移s的变化图象如图乙所示.已知重力加速度g=10m/s2,静电力常量k=9×109N·m2/C2.求:
(1)小球B的荷质比;
(2)小球B在b点时速度到达最大,a、b两点的电势差Uab.
如图所示,一较长的光滑水平轨道AB与半径为R的光滑竖直圆弧轨道BC相切于B点,所有轨道在同一竖直面内.一水平放置的轻质弹簧的左端固定在轨道的A点,用质量为m的光滑小球(视为质点)压缩弹簧到某位置时,由静止释放,发现小球刚好能经过C点.求:
(1)小球落地点与轨道B点的距离;
(2)小球刚释放时弹簧具有的弹性势能.
如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需的器材是 .
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、刻度尺
②实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h.某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案.这些方案中合理的是:
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
③安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量 ,动能的增加量 (用题中所给字母表示).
④实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是 .
A.该误差属于偶然误差
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
⑤某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如丙图所示.图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是 (用数学表达式书写,可能用到的物理量m、g、f).已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为 %(保留两位有效数字).
(1)某同学想通过物块在斜面上运动的实验探究“合外力做功和物体速度变化的关系”.实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①,②,③.他们的实验装置如甲图所示,PQ为一块倾斜放置的木板,在Q处固定一个速度传感器(用来测量物体每次通过Q点时的速度),每次实验,物体从不同初始位置处由静止释放.
(2)同学们设计了以下表格来记录实验数据.其中L1、L2、L3、L4……代表物体分别从不同初始位置到速度传感器的距离,v1、v2、v3、v4……表示物体每次通过Q点的速度.
他们根据实验数据绘制了如乙图所示的L-v图象,并得出结论.他们的做法不合适之处在于 ;在此实验中,木板与物体间摩擦力的大小 (填“会”或“不会”)影响探究出的结果.
如图所示,细线栓一带负电的小球,球处在竖直向下的匀强电场中,使小球在竖直平面内做圆周运动,则
A. 小球不可能做匀速圆周运动
B. 当小球运动到最高点时绳的张力可能最小
C. 小球运动到最低点时,球的线速度一定最大
D. 小球运动到最低点时,电势能一定最大
放置于固定斜面上的物体,在平行于斜面向上的拉力F作用下,沿斜面向上做直线运动.拉力F和物块速度v随时间t变化关系如图所示,则
A.斜面的倾角为30°
B.第1s内物块受到的合外力为0.5N
C.第1s内拉力F的功率逐渐增大
D.前3s内物块机械能先增大后不变