如图,一左端封闭、右端开口的细长玻璃管水平放置。玻璃管的左端封有长l1=20.0cm的空气柱,中间有一段长h=25.0cm的水银柱,右端空气柱的长度l2=35.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将玻璃管缓慢转为竖直放置且开口向上,再将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢向下推,使管下端空气柱长度变为=12.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气,求下端空气柱的压强和活塞下推的距离。
利用油膜法可以粗略测定分子的大小。
(i)实验中要让油酸在水面尽可能散开,形成________油膜,并将油酸分子看成球形且紧密排列。本实验体现的物理思想方法为_____。
A.控制变量
B.理想化模型
C.极限思想
(ii)若已知油酸酒精溶液的浓度为A,n滴溶液的总体积为V,一滴溶液形成的油膜的面积为S,则油酸分子的直径约为________。
如图所示,光滑水平面上放着质量为m的物块A与质量为km(k>0)的物块B,A与B均可视为质点,A与竖直墙壁间夹一个被压缩的轻弹簧(弹簧与A不栓接),用手挡住A不动,此时弹簧弹性势能EP=mgR。放手后A向右运动,且脱离弹簧后与B发生弹性碰撞,之后B冲上与水平面相切的竖直半圆光滑轨道,其半径为R。重力加速度为g。
(1)求弹簧对A的冲量I的大小;
(2)若B在轨道内侧运动时不脱离轨道,求k的取值范围。
实验小组想要探究电磁刹车的效果,在遥控小车底面安装宽为0.1m、长为0.4m的10匝矩形线框abcd,总电阻为R=2Ω,面积可认为与小车底面相同,其平面与水平地面平行,如图为简化的俯视图。小车总质量为m=0.2kg。小车在磁场外以恒定的功率做直线运动,受到地面阻力恒为f=0.4N,进入磁场前已达到最大速度v=5m/s。车头(ab边)刚要进入磁场时立即撤去牵引力,车尾(cd边)刚出磁场时速度恰好为零。已知有界磁场宽度为0.4m,磁感应强度为B=1.2T,方向竖直向下。求:
(1)进入磁场前小车所受牵引力的功率P;
(2)车头刚进入磁场时,小车加速度a的大小;
(3)电磁刹车过程中产生的焦耳热Q。
利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。
可供选用的器材除开关、导线、保护电阻R0(阻值等于4Ω)外,还有:
电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)
电流表A1(量程0~80mA,内阻等于10Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻等于0.1Ω)
滑动变阻器R(0~50Ω,额定电流2A)
定值电阻R1(阻值等于10Ω)
定值电阻R2(阻值等于0.8Ω)
待测电池(电动势约1.5V,内阻约1Ω)
(1)请画出实验电路图,并将各元件字母代号标在该元件的符号旁_____;
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,电压表示数_____,电流表示数_____(填“增大”或“减小”)。
(3)实验中记下电压表的示数U和相应电流表的示数I,以U为纵坐标,I为横坐标,求出U-I图线斜率的绝对值k和在纵轴上的截距a,则待测电池的电动势E和内阻r的表达式为:E=______,r=______,代入数值可得E和r的测量值。
利用图甲所示装置可以进行下列实验:实验中,小车碰到制动挡板时,钩码尚未到达地面。
①研究匀变速直线运动;
②验证牛顿运动定律;
③探究动能定理
(1)在上述实验中,______需平衡摩擦阻力(选填实验序号)。
(2)为了保证细绳的拉力等于小车所受的合外力,以下操作必要的是_____(选填选项前的字母)。
A.在未挂钩码时,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
B.在悬挂钩码后,将木板的右端垫高以平衡摩擦力
C.调节木板左端定滑轮的高度,使牵引小车的细绳与木板平行
D.实验中控制钩码质量远小于小车的总质量
(3)图乙是某次实验中打出纸带的一部分,O、A、B、C为4个相邻的计数点(每两个相邻的计数点间还有4个点未画出)。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,则在打出B点时小车的速度大小为______m/s(保留2位有效数字)。