如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V。一带正电的粒子电量q=10-10C,质量m=10-20kg,从R点沿电场中心线垂直电场线飞入电场,初速度v0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上的O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)。已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上。求(静电力常数k=9×109N·m2/C2)
(1)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远?
(2)点电荷的电量Q。(结果保留三位有效数字)
如图所示,在粗糙水平地面上竖直固定半径为R=6cm的光滑圆轨道。质量为m=4kg的物块静止放在粗糙水平面上A处,物块与水平面的动摩擦因数μ=0.75,A与B的间距L=0.5m。现对物块施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙的水平面做直线运动,到达B处将拉力F撤出,物块沿竖直光滑圆轨道运动。若拉力F与水平面夹角为θ时,物块恰好沿竖直光滑圆轨道通过最高点,取重力加速度g=10m/s2,物块可视为质点。求:
(1)物块到达B处时的动能;
(2)拉力F的最小值及与水平方向的夹角θ。
水平地面上有一质量为m=2kg的木块,放在与墙的距离为x=20m的位置。现用大小为F=20N的水平推力推木块,使木块由静止开始运动,经过t=4s的时间到达墙边。
(1)求木块与水平地面间的动摩擦因数μ;
(2)若仍用大小为20N的水平推力,为使木块能到达墙边,推力作用的最短时间t1为多少?
(3)若仍用大小为20N的力作用于木块,为使木块用最短时间到达墙边,推力作用的最短时间t2为多少?
某同学用如图(a)所示的装置来验证小球从A运动到B过程中的机械能守恒.让一个小球由静止开始从A位置摆到B位置,悬点O正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时被烧断,小球向前飞出做平抛运动.在地面上铺放白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐,量出M、C之间的距离x,再用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,即可验证机械能守恒定律.已知小球的质量为m,当地的重力加速度为g.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为____________cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v0=_____________.
(3)用已知量和测得量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量ΔEP=______,动能的增加量ΔEk=________.
某学习小组采用如图所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。在水平桌面上放有长木板,用轻绳将固定有拉力传感器的小车通过一个定滑轮与一个小桶相连,木板上A、B两处各安装一个速度传感器,分别先后记录小车通过A、B两处时的速度,用数字计时器记录小车在通过A、B两处时的时间间隔。
(1)在实验中下列哪些措施有助于减小实验误差
A.将木板右端适当垫高,以平衡摩擦力
B.调整滑轮高度,使拉小车的细绳平行木板
C.使小桶(包括砂)的质量远小于车的总质量
D.适当增大两个速度传感器的间距
(2)下表是按正确操作测得的数据,其中M为小车(包括拉力传感器)的质量,vA-vB是两个速度传感器记录的速率差值,∆t是数字计时器记录的小车在通过A、B两处时的时间间隔,F是拉力传感器记录的拉力值。
次数 | M(kg) | vA-vB(m/s) | ∆t (s) | F(N) | a(m/s2) |
1 | 0.500 | 0.26 | 0.20 | 0.64 | 1.3 |
2 | 0.500 | 0.45 | 0.25 | 0.92 | a2 |
3 | 0.600 | 0.60 | 0.40 | 0.92 | 1.5 |
表格中a2=
在一水平向右匀速传输的传送带的左端A点,每隔T的时间,轻放上一个相同的工件,已知工件与传送带间动摩擦因素为μ,工件质量均为m,经测量,发现后面那些已经和传送带达到相同速度的工件之间的距离为x,下列判断正确的有
A. 传送带的速度为
B. 传送带的速度为
C. 每个工件与传送带间因摩擦而产生的热量为
D. 在一段较长的时间t内,传送带因为传送工件而将多消耗的能量为