某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力、质量关系”实验.
(1)关于实验的要点,下列说法正确的是_____________.
A.重物的质量应远小于小车的质量
B.平衡摩擦力时重物应挂在小车上
C.接通打点计时器的电源同时释放小车
D.调节定滑轮的高度使滑轮与小车间细线与长木板平行
(2)调节好装置,做探究加速度与合外力关系实验时,打点计时器打出的一条纸带如图乙所示,已知打点计时器每隔0.02s打一次点,根据纸带可求出小车的加速度,大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字).改变悬挂重物的质量,重复多次实验,测得多组加速度a及对应力传感器的示数,做出a—F图像如图丙所示,发现图像不过原点,重新实验,为了使作出的图像过远点,应适当___________(填“增大”或“减小”)木板的倾角.
(3)做探究加速度与质量关系实验时,正确平衡摩擦力,保持悬挂的重物不变,改变小车上砝码的质量m多次实验,测出多组加速度a及小车上砝码的质量m,作出图像—m如图丁所示.若图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,且实验过程中小车受到的拉力保持不变,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________.
两根距离为L=2m的光滑金属导轨如图示放置,P1P2,M1M2两段水平并且足够长,P2P3,M2M3段导轨与水平面夹角为θ=37°。P1P2,M1M2与P2P3,M2M3段导轨分别处在磁感应强度大小为B1和B2的磁场中,两磁场方向均竖直向上,B1=0.5T且满足B1=B2cosθ。金属棒a,b与金属导轨垂直接触,质量分别为kg和0.1kg,电阻均为1Ω,b棒中间系有一轻质绳,绳通过光滑滑轮与质量为0.2kg的重物连接,重物距离地面的高度为10m。开始时,a棒被装置锁定,现静止释放重物,已知重物落地前已匀速运动。当重物落地时,立即解除b棒上的轻绳,b棒随即与放置在P2M2处的绝缘棒c发生碰撞并粘连在一起,随后bc合棒立即通过圆弧装置运动到倾斜导轨上,同时解除a棒的锁定。已知c棒的质量为0.3kg,假设bc棒通过圆弧装置无能量损失,金属导轨电阻忽略不计,空气阻力不计,sin37ο=0.6,cos37ο=0.8,g取10m/s2,求:
(1)b棒与c棒碰撞前的速度;
(2)b棒从静止开始运动到与c棒碰撞前,a棒上产生的焦耳热;
(3)a棒解除锁定后0.5s,bc合棒的速度大小为多少。
如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,在x<0区域内存在一圆形的匀强磁场,圆心O1坐标为(-d,0),半径为d,磁感应强度大小为B,方向与竖直平面垂直,x≥0区域存在另一磁感应强度大小也为B的匀强磁场,方向垂直于纸面向里。现有两块粒子收集板如图所示放置,其中的端点A、B、C的坐标分别为(d,0)、(d,)、(3d,0),收集板两侧均可收集粒子。在第三象限中,有一宽度为2d粒子源持续不断地沿y轴正方向发射速率均为v的粒子,粒子沿x轴方向均匀分布,经圆形磁场偏转后均从O点进入右侧磁场。已知粒子的电荷量为+q,质量为m,重力不计,不考虑粒子间的相互作用,求:
(1)圆形磁场的磁场方向;
(2)粒子运动到收集板上时,即刻被吸收,求收集板上有粒子到达的总长度;
(3)收集板BC与收集板AB收集的粒子数之比。
如图所示,轻质弹簧右端固定,左端与一带电量为+q的小球接触,但不粘连。施加一外力,使它静止在A点,此时弹簧处于压缩状态,小球的质量为m=0.5kg,撤去外力后,小球沿粗糙水平面AC进入竖直的光滑半圆形管道,管道的宽度忽略不计,管道半径r=1m,在边长为2m的正方形BPMN区域内有一匀强电场,电场强度大小为E=,方向与水平方向成45o斜向右上,半圆形轨道外边缘恰好与电场边界相切。水平轨道AB的长度为L=2m,小球与水平面的动摩擦因数μ=0.5,小球到达B点时,速度的大小为m/s,所有的接触面均绝缘,g取10m/s2,求:
(1)释放小球前,弹簧的弹性势能大小;
(2)求小球过D点的速度;
(3)求小球的落地点到C点的距离。
某同学查阅电动车使用说明书知道自家电动车的电源是铅蓄电池,他通过以下操作测量该电池的电动势和内电阻.
(1)先用多用电表粗测电池的电动势.把多用电表的选择开关拨到直流电压50 V挡,将两表笔与电池两极接触,电表的指针位置如图甲所示,读数为________V.
(2)再用图乙所示装置进行精确测量.多用电表的选择开关拨向合适的直流电流挡,与黑表笔连接的应是电池的________极.闭合开关,改变电阻箱的阻值R,得到不同的电流值I,根据实验数据作出图象如图丙所示.已知图中直线的斜率为k,纵轴截距为b,电流档的内阻为rA ,则此电池的电动势E=________,内阻r=________(结果用字母k、b、rA表示) .
(3)多用表直流电流档的内阻对电动势的测量值大小________(选填“有”或“无”)影响.
某课外活动小组使用如图所示的实验装置进行《验证机械能守恒定律》的实验,主要步骤:
A、用游标卡尺测量并记录小球直径d
B、将小球用细线悬于O点,用刻度尺测量并记录悬点O到球心的距离l
C、将小球拉离竖直位置由静止释放,同时测量并记录细线与竖直方向的夹角θ
D、小球摆到最低点经过光电门,光电计时器(图中未画出)自动记录小球通过光电门的时间Δt
E、改变小球释放位置重复C、D多次
F、分析数据,验证机械能守恒定律
请回答下列问题:
(1)步骤A中游标卡尺示数情况如下图所示,小球直径d=________mm
(2)实验记录如下表,请将表中数据补充完整(表中v是小球经过光电门的速度
θ | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° |
cosθ | 0.98 | 0.94 | 0.87 | 0.77 | 0.64 | 0.50 |
Δt/ms | 18.0 | 9.0 | 6.0 | 4.6 | 3.7 | 3.1 |
v/ms-1 | 0.54 | 1.09 | ①_____ | 2.13 | 2.65 | 3.16 |
v 2/m2s-2 | 0.30 | 1.19 | ②_______ | 4.54 | 7.02 | 9.99 |
(3)某同学为了作出v 2- cosθ图像,根据记录表中的数据进行了部分描点,请补充完整并作出v 2- cosθ图像(______)
(4)实验完成后,某同学找不到记录的悬点O到球心的距离l了,请你帮助计算出这个数据l=____m (保留两位有效数字),已知当地重力加速度为9.8m/s2。