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如图,质量均为m的两个小球A、B固定在弯成直角的绝缘轻杆两端,AB=OB=l,可...

如图,质量均为m的两个小球AB固定在弯成直角的绝缘轻杆两端,AB=OB=l,可绕过O点且与纸面垂直的水平轴无摩擦地在竖直平面内转动,空气阻力不计。A球带正电,B球带负电,电量均为q,整个系统处在竖直向下的匀强电场中,场强E=。开始时,AB水平,以图中AB位置为重力势能和电势能的零点,问:

(1)为使系统在图示位置平衡,需在A点施加一力F,则F至少多大?方向如何?

(2)若撤去FOB转过45°角时,A球角速度多大?此时系统电势能总和是多大?

(3)若撤去FOB转过多大角度时,系统机械能最大?最大值是多少?

 

(1);方向与AB成角斜向上(2);(3)90°; 【解析】 (1)当垂直于时力最小,根据力矩平衡: 已知: 可以求出: 方向与成角斜向上 (2)对系统列动能定理可得: 其中: , 可得: 此时,电场力对球做正功,则有: 电场力对球做负功,则有: 则电场力对系统做功: 则系统电势能: (3)电势能最小时,机械能最大,由(2)的结论,系统电势能总和为: 即当,电势能最小: 初始位置时,电势能和机械能均为零,则此时最大机械能:  
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如图1所示,足够长的固定斜面倾角为,一小物块从斜面底端开始以初速度沿斜面向上运动,若,则经过后小物块达到最高点,多次改变的大小,记录下小物块从开始运动到最高点的时间,作出图像,如图2所示,(g),则:

1)若斜面光滑,求斜面倾角

2)更换另一倾角的斜面,当小物块以沿斜面向上运动时,仍然经过到达最高点,求它回到原来位置的速度大小;

3)更换斜面,改变斜面倾角,得到的图像斜率为k,则当小物块以初速度沿斜面向上运动时,求小物块在斜面上运动的总时间为多少?

 

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如图,T型硬质轻活塞上端与力传感器固连,下端与气缸光滑接触且不漏气.已知大气压强p0=1.0×105Pa,活塞横截面积为S,活塞到气缸底部距离为H=20cm,气缸底部到地面高度为h,此时气体温度为。现对活塞下部气体缓慢加热,同时记录力传感器示数,最后得到如图的Ft图象。整个过程中活塞与气缸始终密闭。(g10m/s2)求:

(1)气缸质量M

(2)h大小;

(3)活塞截面积S

 

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小明同学用如图所示装置验证机械能守恒定律,轻绳两端跨过转轴光滑的轻滑轮系着质量均为M的重物AB,将质量为m的小砝码C挂在在物体B上,B下方距离为h处固定一个光电门,物块B装有一宽度很小的挡光片,测得挡光片宽度为d,将系统静止释放,当挡光片通过光电门(固定光电门的装置未画出)时,可通过计算机系统记录挡光时间t。改变高度差h,重复实验,采集多组ht的数据。

(1)若某次记录的挡光时间为t1,则挡光片到达光电门处时B的速度大小为__

(2)小明设想,为了确定th的关系,可以分别对th取对数,并以lg△t为纵轴,以lgh为横轴建立坐标系,得到的lg△tlgh图线为一直线,该直线的斜率为__

(3)lg△tlgh图线与纵轴交点坐标为c,若机械能守恒,可以得到该地重力加速度g=__

 

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小宇同学利用图示器材探究电路规律:

1)断开开关S,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆档,此时读数为20Ω,此时测得的是____________的阻值;

2)将旋转开关指向直流电流档,闭合开关S,将滑片从最左端缓慢移动到最右端,发现该过程中读数最大为320mA,则移动过程中读数变化情况是___

A. 逐渐增大 

B.逐渐减小  

C. 先减小后增大   

D. 先增大后减小

3)将旋转开关指向直流电压档,闭合开关S后移动滑动头,发现该过程中电表读数最大为1.2V,结合前两问条件可知,该电源电动势为________V.(结果保留两位小数)

 

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如图所示为研究一定质量的气体在温度不变的情况下,压强与体积的关系实验装置,实验步骤如下:

①把注射器活塞移至注射器满刻度处,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;

②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;

③用V﹣ 图像处理实验数据,得出如图2所示图线.

(1)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是________________.   

(2)如果实验操作规范正确,但如图2所示的V﹣ 图线不过原点,则V0代表________.   

(3)小明同学实验时缓慢推动活塞,并记录下每次测量的压强p与注射器刻度值V.在实验中出现压强传感器软管脱落,他重新接上后继续实验,其余操作无误.V﹣ 关系图像应是________

 

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