为了探究电动机转速与弹簧伸长量之间的关系,小明设计了如图所示的装置.半径为l的圆形金属导轨固定在水平面上,一根长也为l,电阻为R的金属棒ab一端与导轨接触良好,另一端固定在圆心处的导电转轴00"上,由电动机A带动旋转。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面,大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场。另有一质量为m、电阻为R的金属棒cd用轻质弹簧悬挂在竖直平面内,并与固定在竖直平面内的“U”型导轨保持良好接触,导轨间距为l,底部接阻值也为R的电阻,处于大小为B2、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场中。从圆形金属导轨引出导线和通过电刷从转轴引出导线经开关S与“U”型导轨连接。当开关S断开,棒cd静止时,弹簧伸长量为x0;当开关S闭合,电动机以某一转速匀速转动,棒cd再次静止时,弹簧伸长量变为x(不超过弹性限度)。不计其余电阻和摩擦等阻力,求此时
(1)通过棒cd的电流Icd ;
(2)电动机对该装置的输出功率P;
(3)电动机转动角速度与弹簧伸长量x之间的函数关系.
如图是上海中心大厦,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台仅用时55 s.若电梯先以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18 m/s.然后以最大速度匀速运动,最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台.假定观光平台高度为549 m.
(1)若电梯经过20 s匀加速达到最大速度,求加速度a1及上升高度h;
(2)在(1)问中的匀加速上升过程中,若小明的质量为60 kg,求小明对电梯地板的压力;
(3)求电梯匀速运动的时间.
小明用电学方法测量电线的长度,首先小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm,估计其长度不超过50 m,(已知铜的电阻率为1.75×10-8 Ω·m)
现有如下实验器材:
①量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表
②量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表
③阻值为0~2 Ω的滑动变阻器
④内阻可忽略,输出电压为3 V的电源
⑤阻值为R0=4.30 Ω的定值电阻,开关和导线若干
小明采用伏安法测量电线电阻,正确连接电路后,调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当示数为0.5 A时,电压表示数如图甲所示读数为________ V,根据小明测量的信息,图乙中P点应该______(选填“接a”“接b” “接c”或“不接”),Q点应该______ (选填“接a”“接b”“接c”或“不接”),小明测得的电线长度为________ m.
如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是______________。
A.重物选用质量和密度较大的金属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有____________。
A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度
(原创题)质量为m的体操运动员,双手握住刚性单杠做如图所示的比赛动作。当他悬吊在单杠下静止时,两手臂对称握住刚性单杠,两手臂夹角为,则( )
A. 当=60°时,运动员单手对杠的正压力大小为mg/2
B. 当=120°时,运动员单手对杠的作用力大小为mg
C. 当不同时,运动员受到的合力相同且大小为mg
D. 当不同时,运动员与杠之间的相互作用力相等
如图,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,磁场的上、下边界(虚线)均为水平面;纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd,其上、下两边均为磁场边界平行,边长小于磁场上、下边界的间距.若线框自由下落,从ab边进入磁场时开始,直至ab边到达磁场下边界为止,线框下落的速度大小可能( )
A. 始终减小 B. 始终不变 C. 始终增加 D. 先减小后增加