如图所示,在竖直平面内的光滑固定轨道由四分之一圆弧AB和二分之一圆弧BC组成,两者在最低点B平滑连接.过BC圆弧的圆心O有厚度不计的水平挡板和竖直挡板各一块,挡板与圆弧轨道之间有宽度很小的缝隙.AB弧的半径为2R,BC弧的半径为R.一直径略小于缝宽的小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动.不考虑小球撞到挡板以后的反弹.
(1)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点.
(2)若小球能到达C点,求小球在B、C两点的动能之比;若小球不能到达C点,请求出小球至少从距A点多高处由静止开始自由下落才能够到达C点.
(3)使小球从A点正上方不同高度处自由落下进入轨道,小球在水平挡板上的落点到O点的距离x会随小球开始下落时离A点的高度h而变化,请在图中画出x2h图象.(写出计算过程)
如图所示,虚线MN上方有平行于纸面的匀强电场,电场强度的大小为E,方向与MN成45°角.虚线MN下方有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B.在电场中的P点由静止释放一质量为m、电荷量为q的带正电粒子A,粒子经电场加速后,从MN上的Q点进入磁场,从MN上的R点返回电场,经电场偏转后恰好又回到Q点,不计粒子的重力.
(1)求PQ间的距离;
(2)求粒子A先后两次经过Q点的时间间隔:
(3)若当粒子A从R点进入电场时,在QR中点的正上方电场中某处由静止释放一个与粒子A完全相同的粒子B,结果两个粒子在运动过程中相碰,则粒子B释放位置离MN的距离是多少?两粒子在何处相碰?
如图所示,水平轨道OBC与一半径为R=0.5m的竖直光滑半圆形轨道CD相切于C点,其中AB5部分粗糙,其他部分光滑.质量分别为lkg和2kg且外形相同的甲、乙两物块放在水平轨道上.物块甲被一处于压缩状态的轻弹黄水平锁定于A点左侧某处(图中未画出),其与轨道间的动摩擦因数为=0.2,AB间的距离LAB=7.75m.现释放物块甲,使其从A点弹出,并与物块乙相撞.已知两物块撞后粘在一起向右运动,两物块恰好能运动到半圆轨道的最高点D,重力加速度g取l0m/s2,求:
(1)弹簧对物块甲的冲量;
(2)从物块甲被弹出至滑到D点的过程中,甲乙整体损失的机械能△E.
图a为自动感应门,门框上沿中央安装有传感器,当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时,中间两扇门分别向左右平移,当人或物体与传
感器的距离大于设定值时,门将自动关闭。图b为感应门的俯视图,A为传感器位置,虚线圆是传感器的感应范围,已知每扇门的宽度为d,最大移动速度为,若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动,每扇门完全开启时的速度刚好为零,移动的最大距离为d,不计门及门框的厚度。
(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小;
(2)若人以的速度沿图中虚线S走向感应门,要求人到达门框时左右门同时各自移动的距离,那么设定的传感器水平感应距离应为多少?
(3)若以(2)的感应距离设计感应门,欲搬运宽为的物体(厚度不计),并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门(如图c),物体的移动速度不能超过多少?
某同学想用以下实验器材测量细长而均匀的金属丝的电阻率,实验室提供的器材如下:
A.螺旋测微器
B.刻度尺
C.电压表V1(量程为15V,内阻r1约为15kΩ)
D.电压表V2(量程为5V,内阻r2约为500Ω)
E.电压表V3(量程为3V,内阻r3=60Ω)
F.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2A)
G.直流电源E(电动势12V,内阻不计)
H.待测金属丝Rx(阻值约为100Ω)
I.开关一只,导线若干
(1)某次用螺旋测微器测得金属丝的直径如图1所示,金属丝的直径为_____cm。
(2)多次测量得到金属丝的外径平均值为d,并用刻度尺测得金属丝的长度平均值为L。
(3)控制电路应选择___(填“限流式”或“分流式”),所给的电压表中应选择______和_____(均选填“V1”、“V2”或“V3”).
(4)在图2方框中画出最佳的实验电路图并标明所选实验器材________。
(5)实验还要测量的物理量有:_______________。(用文字和符号表示)
某同学用如图所示装置测物块与长木板间的动摩擦因数.图中长木板固定在水平桌面上,光滑的四分之圆孤轨道也固定在水平面上,并与长木板的上表面在O点相切,一光滑竖直标尺紧贴圆弧轨道左侧放置,圆弧曲面与标尺竖直面相切.
(1)将物块由A点静止释放,物块经圆弧轨道滑上长木板,最后停在点,改变物块释放的位置,将物块由B点静止释放,物块最后停在长木板上的b点,读出A、B间的距离h,测出、b间的距离L,重力加速度为g,则物块与长木板间的动摩擦因数=______.
(2)为了减小实验误差,多次改变物块释放的位置,测出毎次物块释放的位置离A点距离h,最后停在长木板上的位置离O点的距离x,以h为横坐标,x为纵坐标作出x—h图像,则作出的图像应该是______(填“过原点”或“不过原点”)的一条倾斜的直线,求出图像的斜率为k,则物块与斜面间的动摩擦因数=_____.