如图所示,一根左侧弯成圆弧的光滑细管固定在竖直平面内,圆弧半径R=0.5m,水平部分足够长。初始时,一根质量m=1kg、与管道圆弧部分等长的柔软匀质绳在水平拉力F0作用下静止在管道中。现将绳子缓慢全部拉入水平管道内,需要拉力F0做功W=1. 82J。g取10m/s2,π取3.14。求:
(1)绳子的重心升高了多少?
(2)若在图示位置撤去拉力,绳子沿细管下落,当其上端离开管道瞬间速度多少?
(3)若在缓慢拉动绳子进入水平管道的很短距离ΔL内,可认为水平拉力F0保持不变,拉力F0做功等于绳子机械能增加量,则F0的大小为多少?
如图所示,粗糙水平面上放置一个小物块,在力F作用下沿水平面向右加速运动。在保持力F大小不变的情况下,发现当F水平向右或与水平面成60°夹角斜向上时,物块的加速度相同。求:
(1)物块与水平面间的动摩擦因数μ。
(2)若保持力F与水平面成60°夹角斜向上,从静止起拉动物块,物块沿水平面向右移动s=5m的时间为t。改变F的大小重复上述过程,时间t的最小值为多少?
由粗细两段组成的管道固定在竖直平面内,粗、细管横截面积分别为2S、S。细管底部由光滑“工”字型轻活塞封闭。初始时细管内水银柱和被封闭气体位置尺寸如图所示,水银上表面恰位于粗细管连接处。外界大气压p0=76cmHg柱:
(1)保持温度不变,缓慢向上移动活塞,使水银底部处于粗细管连接处,求在此过程中活塞移动的距离。
(2)某同学认为:初始时,对“工”字型轻活塞受力分析可知,只要增大“工”字活塞下方截面积,大气压产生的竖直向上的推力会增大,就可以仅靠大气压顶住活塞使其保持静止。上述分析过程是否正确?试通过文字或列式说明理由(不需要计算最后结果)。
如图所示,某同学用两个滑动变阻器研究分压电路的特点。使用器材如下:两个阻值分别为(0~10Ω)和(0~50Ω)的滑动变阻器、电动势为3V的电源及电键、导线若干。闭合电键后,将电路图甲中所示的电流标记为I1 和I2。
(1)根据电路图甲,用笔代替导线补充画完实物图乙中缺少的导线。
(____)
(2)当PA保持在最右端时,将PB从左端滑动至右端的过程中,发现电流I2相对变化更小,则说明图甲、乙中A电阻的阻值为_______(选填“0~10Ω”或“0~50Ω”)。
(3)某同学按如下操作:①将PA滑片调整到某位置,任意移动PB滑片;②将PB滑片调整到某位置,任意移动PA滑片。得到两条U-I1的直线图像如图丙所示。根据图像数据可知,电源内阻为_______Ω;当电流I1在图中等于0.1A时,滑动变阻器B消耗的电功率为__________W。
如图所示为“研究一定质量气体在体积不变时,其压强与温度的关系”的实验。压强传感器测量管内被封闭气体的压强,温度计测量水温。采用逐渐加入热水使水温升高,同时测量压强和温度。
(1)下列操作正确的是(____)
A.密封气体的试管大部分在水面上
B.每次加入热水后,应立即读数保证数据的正确性
C.不必测量被封闭气体的体积
D.为了提高实验精度可将温度计换成温度传感器
(2)某同学记录下了初始时封闭气体压强p0和摄氏温度t0,随后逐渐升高温度,并记录下每次测量结果与初始值的差值Δp和Δt。在实验中出现压强传感器软管脱落,他重新接上后继续加热水实验,其余操作无误。Δp-Δt的关系图应是(____)
A.B.C.D.
在“用DIS研究质量一定时,加速度与外力的关系”的实验中,某同学连接完如图所示的实验器材进行实验。
(1)已知水平轨道足够光滑,传感器已正确连接数据采集器。图示中器材安装中的一个错误是__________。
(2)本实验中细线拉力大小不能直接测量,我们把___________大小作为细线拉力大小。小车加速度___________(选填“较小”、“较大”或“无限制”)时,实验结果更加精确。