如图所示,质量m=1kg的小滑块,轻质弹簧的一端与滑块相连,弹簧的另一端固定在挡板上,光滑斜面和光滑圆筒形轨道平滑连接,开始时弹簧处于压缩状态,滑块和小球均处于锁定状态,圆弧的轨道半径R和斜面的顶端C离地面的高度均为1m,斜面与水平面夹角θ=60°,现将滑块解除锁定,滑块运动到C点与小球M相碰时弹簧刚好恢复原长,相碰瞬间小球的锁定被解除,碰后滑块和小球以大小相等的速度向相反的方向运动,碰后小球沿光滑圆筒轨道运动到最高点D水平抛出时对圆筒壁刚好无压力,若滑块与小球碰撞过程时间极短且碰撞过程没有能量损失.g=10m/s2求:
(1)小球从D点抛出后运动的水平距离;
(2)小球的质量;
(3)已知弹簧的弹性势能表达式为EP=k△x2为弹簧的劲度系数,△x为弹簧的形变量),求滑块碰后返回过程中滑块的最大动能.
如图所示,在xOy直角坐标系中,第一象限内的等腰直角三角形ABO区域内有水平向左的匀强电场(电场强度大小未知),在第二象限边长为L的正方形CBOM区域内有竖直向下的匀强电场,电场强度大小为E0,现有一带正电粒子(重力不计)从AB边上的A点由静止释放,恰好能通过M点.
(1)求ABO区域内的匀强电场的电场强度大小E1;
(2)若ABO区域内的匀强电场的电场强度为3E0,要使从AO线上某点由静止释放题述相同的带电粒子,通过坐标为(-2L,0)的点,求释放点的坐标.
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5 V,2.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:
A.直流电源(电动势约为5 V,内阻可不计)
B.直流电流表(量程0~3 A,内阻约为0.1 Ω)
C.直流电流表(量程0~600 mA,内阻约为5 Ω)
D.直流电压表(量程0~15 V,内阻约为15 kΩ)
E.直流电压表(量程0~5 V,内阻约为10 kΩ)
F.滑动变阻器(最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为2 A)
G.滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)
实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据.
(1)实验中电流表应选用__,电压表应选用__,滑动变阻器应选用____(均用序号字母表示);
(2)请设计实验电路并在图1的方框中画出实验电路图_________;
(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中,其中电源电动势E=6 V,内阻r=1 Ω,定值电阻R=9 Ω,此时灯泡的实际功率为____W.(结果保留两位有效数字)
某同学设计了一个探究保持物体所受的合外力不变,加速度a与物体质量m关系的实验,图甲为实验装置简图.设沙和沙桶的总质量为m,改变小车的质量M,研究小车的加速度a和质量M之间的关系.在平衡了摩擦力之后,打点计时器打出的某一条纸带如图乙所示,若打点计时器所用的交流电的频率为f,试解答下列问题:
(1)该实验中小车所受的合外力F一定________(填“大于”、“等于”或“小于”)沙和沙桶的总重力mg.
(2)该实验可用图象法处理数据,应作a和________(填“M”或“”)的图象进行分析研究.
(3)根据图乙纸带的数据计算小车的加速度时,为了减少实验误差,一般采用________来处理数据.该方法是把所有的实验数据都用上,从而减少实验误差.
(4)若实验中测得的加速度大小为a0,结合给定的纸带数据,可算出交流电的源率为f=_____.
如图所示,一根原长为l0的轻弹簧套在光滑直杆AB上,其下端固定在杆的A端,质量为m的小球也套在杆上且与弹簧的上端相连.球和杆一起绕经过杆A端的竖直轴OO′匀速转动,且杆与水平面间始终保持30°角.已知杆处于静止状态时弹簧的压缩量为l0/2,重力加速度为g.则下列说法正确的是
A.弹簧为原长时,杆的角速度为
B.当杆的角速度为时,弹簧处于压缩状态
C.在杆的角速度增大的过程中,小球与弹簧所组成的系统机械能不守恒
D.在杆的角速度由0缓慢增大到过程中,小球机械能增加了5mgl0/4
如图(a)所示,在半径为R的虚线区域内存在周期性变化的磁场,其变化规律如图(b)所示.薄挡板MN两端点恰在圆周上,且MN所对的圆心角为120 °。在t=0时,一质量为m、电荷量为+q的带电粒子,以初速度v从A点沿直径AOB射入场区,运动到圆心O后,做一次半径为的完整的圆周运动,再沿直线运动到B点,在B点与挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计,电荷量不变),运动轨迹如图(a)所示,粒子的重力不计,不考虑变化的磁场所产生的电场,下列说法正确的是( )
A.磁场方向垂直纸面向外
B.图(b)中
C.图(b)中
D.若t=0时,质量为m、电荷量为-q的带电粒子,以初速度v从A点沿AO入射,偏转、碰撞后,仍可返回A点