一小球由静止释放自由下落,最后一秒内的位移为20m,不计空气阻力,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球运动的总时间为2s
B.小球着地的速度为20m/s
C.小球着地的速度为25m/s
D.小球释放的位置距地面的高度为45m
如图所示,在x轴上方以原点O为圆心、半径R=1.00m的半圆形区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面向外,磁感应强度为B=0.030T,在x轴下方存在沿y轴正向的匀强磁场,电场强度为E=500V/m.从y轴上某点释放比荷的带正电的粒子,粒子的重力不计.试完成下列问题:
(1)若粒子从(0, -0.30m)位置无初速释放,求粒子进入磁场的速度大小及粒子最终离开磁场的位置.
(2) 若粒子从(0,-0.025m) 位置无初速释放,求粒子在磁场中运动的总时间.
(3) 若粒子从(0, -0.1125m)位置无初速释放,由于x轴上存在一种特殊物质,使粒子每经过一次x轴后速度大小变为穿过前的倍.求粒子在磁场中运动的总路程.
如图所示,一块质量为M=0.5kg长木板,静止在水平地面上,其左端正好与地面上的A点平齐。地面上A点右侧是光滑的,A点左侧是粗糙的。木板右端放一个质量为m=0.2kg的木块,木板与木块之间的滑动摩擦因数为μ=0.2,在距木板左端距离为s0的D点,有一质量为m0=0.1kg的小木块以v0=8m/s的速度向木板运动,并与木板相碰,碰撞时间极短可忽略,碰后两物体粘在一起,经过一段时间木块m在木板上滑行的距离为△s=0.25m后相对于木板静止.已知木块m0与地面间的动摩擦因数也是μ=0.2,求:
(1)最终长木板和两木块的共同速度大小;
(2) s0的大小;
(3)木块m0从D点开始到最终速度稳定这一过程所需的时间。
如图所示,两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置,相距L=1m,在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T,磁场区域的高度d=1m,导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω;导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω.它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,b匀速穿过磁场区域,且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场,重力加速度g=10m/s2,不计a、b棒之间的相互作用,导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,求:
(1)b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功;
(2)a棒刚进入磁场时两端的电势差;
(3)保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动,对a棒施加的外力随时间的变化关系.
如图,相距L=1m、电阻不计的平行光滑长金属导轨固定在绝缘水平面上,两导轨左端间接有阻值R=2Ω的电阻,导轨所在区域内加上与导轨所在平面垂直、方向相反的匀强磁场,磁场宽度d均为0.6m,磁感应强度大小B1=T、B2=0.8T.现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好,当导体棒ab从边界MN进入磁场后始终以速度m/s作匀速运动,求:
⑴棒ab在磁场B1中时克服安培力做功的功率;
⑵棒ab经过任意一个磁场B2区域过程中通过电阻R的电量;
⑶棒ab在磁场中匀速运动时电阻R两端电压的有效值.
某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图1所示,
(1)下面是实验的主要步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器越过弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;
④滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间;
⑥先_______,然后 _______,让滑块带动纸带一起运动;
⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图2所示:
⑧测得滑块1(包括撞针)的质量为310g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205g;试完善实验步骤⑥的内容.
(2)已知打点计时器每隔0.02s打一个点,计算可知,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为______kg•m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为______ kg•m/s(保留三位有效数字).
(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是: _______ .