如图所示,一内壁光滑的绝缘圆管A加固定在竖直平面内。圆管的圆心为O,D点为圆管的最低点,AB两点在同一水平线上,AB=2L,圆环的半径为r= (圆管的直径忽略不计),过OD的虚线与过AB的虚线垂直相交于C点。在虚线AB的上方存在水平向右的、范围足够大的匀强电场;虚线AB的下方存在竖直向下的、范围足够大的匀强电场,电场强度大小等于。圆心O正上方的P点有一质量为m、电荷量为 (>0)的绝缘小物体(视为质点),PC间距为L。现将该小物体无初速释放,经过一段时间,小物体刚好沿切线无碰撞地进入圆管内,并继续运动。重力加速度用g表示。
(1)虚线AB上方匀强电场的电场强度为多大?
(2)小物体从管口B离开后,经过一段时间的运动落到虚线AB上的N点(图中未标出N点),则N点距离C点多远?
(3)小物体由P点运动到N点的总时间为多少?
如图所示,半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直。可视为质点的小球A、B用细绳连接,中间有一压缩的轻弹簧(弹簧与小球不栓接),开始时在水平地面上以共同速度v0向左运动。在到达N点之前的某个时刻,细绳突然断开,小球A、B被弹开,小球A以某一速度冲上轨道,飞过最高点M后,落地点距N为2R。已知小球A的质量为m,重力加速度为g。空气阻力及各处摩擦均不计。
(1)求小球A到达轨道底端N点时对轨道的压力大小;
(2)若保证小球B不进入轨道,则小球B的质量需满足什么条件?
质量为1kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去,其运动的v—t图象如图所示。取g=10m/s2。求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)水平推力F的大小;
(3)物体在10s内运动的位移大小。
某学习小组用如图所示的装置测量小车的加速度。一端带有轻滑轮的长木板固定在水平桌面上(滑轮摩擦可以忽略)。用天平测出物块和遮光片的总质量M、重物的质量m,用游标卡尺测出遮光片的宽度d,由米尺测出两光电门之间的距离L,由光电计时器测出遮光片依次通过两个光电门的时间分别为t1、t2。
(1)通过两个光电门的瞬时速度分别为v1=_______,v2=__________。在计算瞬时速度时应用的物理方法是___________。(填“极限法”“微元法”或“控制变量法”)。
(2)滑块的加速度a=_______(用题中所给物理量表示)。
(3)该学习小组在测出滑块的加速度后,经分析讨论,认为还可根据实验数据求出物块与长木板间的动摩擦因数=_______(用M、m、a和重力加速度g表示)。
小明同学想根据学习的知识,估测一个电容器的电容。他从实验室找到8V的稳压直流电源、单刀双掷开关、电流传感器(与电脑相连,能描绘出电流i随时间t变化的图线)、定值电阻和导线若干,连成如图甲所示的电路。实验过程如下,完成相应的填空。
(1)先使开关S与1端相连,电源给电容器充电(充满);
(2)开关S掷向2端,电容器放电,此时电路中有短暂的电流。流过电阻R的电流方向为________________(填“从右向左”或“从左向右”);
(3)传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的i—t曲线如图乙所示;
(4)根据图象估算出电容器在全部放电过程中释放的电荷量为________C;
(5)根据前面的信息估算出该电容器的电容为________F。
(所有结果均保留两位有效数字)
水平地面上固定一足够长的光滑斜面,斜面顶端有一光滑定滑轮,一轻绳跨过滑轮,绳两端分别连接小物块A和B。已知斜面倾角θ=300,小物块A的质量为m,小物块B的质量为0.8m,小物块B距离地面的高度为h,小物块A距离定滑轮足够远。开始时,小物块A和小物块B位于同一水平面上,用手按住小物块A,然后松手。则下列说法正确的是( )
A. 松手瞬间,小物块A的加速度大小为g/6
B. 松手后,小物块A的机械能守恒
C. 小物块B落地前瞬间的速度大小为
D. 小物块A能够上升到的最高点距离地面的距离为5h/3