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如图所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙...

如图所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙,CDE为光滑圆弧轨道,轨道半径为R,∠COD=θ(θ<5°),直轨道与圆弧轨道相切于C点,其中圆心O与BE、C’与C均处于同一水平面上,OD竖直。现有一质量为m的小物体(可以看作质点)从斜面上的A点静止滑下,小物体与BC间的动摩擦因数为,现要使小物体第一次滑入圆弧轨道后即恰好在C和C’间做简谐运动(重力加速度为g)。求:

(1)小物体过D点时对轨道的压力大小。

(2)直轨道AB部分的长度S。

 

(1) (2) 【解析】(1)小物体下滑到C点速度为零才能第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动。 从C到D由机械能守恒定律有: 在D点根据牛顿第二定律得: 根据牛顿第三定律得: 解以上方程可得: (2)从A到C由动能定理有: 解方程得: 点睛:本题考查了圆周运动中牛顿第二定律相关公式的应用,在不涉及到具体的运动过程或求变力做功时,运用动能定理解题比较简洁、方便。  
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有一台内阻为1 Ω的发电机,供给一个学校照明用电,如图所示,升压变压器的匝数比为1∶4,降压变压器的匝数比为4∶1,输电线的总电阻R=4 Ω,全校共22个班,每班有“220 V,40 W”的电灯6盏,若要保证电灯全部正常发光,求:

(1)发电机输出功率;

(2)发电机电动势;

 

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一列简谐横波沿x轴正向传播,t=0时的图像如图所示,此时刻后介质中P质点回到平衡位置的最短时间为02s,Q质点回到平衡位置的最短时间为1s,已知t=0时两质点相对平衡位置的位移相同,则:

1波的传播周期为多少秒?

2传播速度是多大?

3从t=0时刻算起经过多长时间质点Q第二次回到平衡位置?

 

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由于实验室中矩形玻璃砖的数量不够,部分同学需改用直角三棱镜做“测定玻璃的折射率”的实验,实验步骤如下:

a.如图所示,先在一张白纸上作相互垂直的直线ab、a′b′作为三棱镜的两个界面,并在直线上标出点O;

b.标出P3、P4位置;

c.将三棱镜放在白纸上,使短边跟ab对齐,长边跟a′b′对齐;

d.在长边a′b′的外侧透过三棱镜观察大头针P1、P2的像,调整视线方向,直到P1的像完全被P2挡住;

e.在观察的这一侧插两枚大头针P3、P4,使P3挡住P1、P2的像,P4挡住P1、P2的像和P3;

f.在O点作一垂直ab的线段OA,在OA上垂直地插两枚大头针P1、P2;

g.移去三棱镜和大头针,连接P3P4,交a′b′于O′,过O′点作与a′b′

h.作光路图,计算折射率n.

(1)正确的实验步骤顺序为______

(2)请在图中画出准确完整的光路图;

(3)请根据图中所给数据,求出该玻璃的折射率n=________

 

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某同学做“用单摆测重力加速度”的实验时,只测量了悬点与小球上端结点之间的距离L,并通过改变L而测出对应的摆动周期T,再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象,那么就可以通过此图象得出小球的半径和当地的重力加速度g.

(1)现有如下测量工具:A.时钟;B.秒表;C.天平;D.毫米刻度尺.本实验所需的测量工具有______

(2)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示,那么真正的图象应该是a、b、c中的________

 

(3)由图象可知,小球的半径r=________ cm;当地的重力加速度g=________ m/s2

 

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图(a)为一列简谐横波在t=2s时的波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点,下列说法正确的是(  )

A. 波速为0.5m/s

B. 波的传播方向向右

C. 0~2s时间内,P运动的路程为8cm

D. 0~2s时间内,P向y轴正方向运动

 

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