如图,在竖直平面内,半径R=0.5m的光滑圆弧轨道ABC与粗糙的足够长斜面CD相切于C点,CD与水平面的夹角θ=37°,B是轨道最低点,其最大承受力Fm=21N,过A点的切线沿竖直方向。现有一质量m=0.1kg的小物块,从A点正上方的P点由静止落下。已知物块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5.取sin37°=0.6.co37°=0.8,g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)为保证轨道不会被破坏,求P、A间的最大高度差H及物块能沿斜面上滑的最大距离L;
(2)若P、A间的高度差h=3.6m,求系统最终因摩擦所产生的总热量Q。
在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图,两平行金属板间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,已知两板间距为d,板长为d,两板间的电势差为U,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。带电粒子(不计重力)沿两板间中心线O1O2从左侧O1点以某一速度射入,恰好做直线运动。求:
(1)粒子射入的速度大小v;
(2)若只将两板何的电场撤去,其它条件不变,粒子入射后恰好从金属板的右边缘射出,求该粒子的比荷。
某同学要测量一根金属丝Rx(电阻约6Ω)的电阻率ρ,选用了以下器材:电压表V(量程3V,内阻约3kΩ)、毫安表mA(量程100mA,内阻为1.2Ω)、定值电阻R0(阻值为0.24Ω)、滑动变阻器R(0-15Ω)、学生电源E(电动势为3V,内阻不计)、开关S、导线若干。
(1)该金属丝接入电路的有效长度为0.50m。他用如图甲所示的螺旋测微器测量金属丝的直径。测量时,当转动旋钮至小砧、测微螺杆与金属丝将要接触时,应调节旋钮______(选填“B”、“C”或“D”)直到发出“喀喀”声时停止;某次的测量结果如图乙所示,其读数为______mm。
(2)为了准确测出金属丝的电阻,该同学设计了以下四种方案,其中最合理的是______。
A. B.
C. D.
(3)该同学利用最合理的实验方案进行实验,在某次实验中电压表V读数为1.80V,毫安表mA读数为60mA,则利用以上这些测量数据可求得金属丝的电阻率为______Ω•m(保留2位有效数字)。
(4)该同学在测量金属丝的电阻时,利用多次实验得到的电压表和电流表读数,描点并作出U—I图线,从而求得金属丝的电阻,这种做法的好处是______。
在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,某同学把两根劲度系数分别为k1、k2的轻弹簧按如图所示连接起来进行探究。在弹性限度内,将50克的钩码逐个挂在弹簧下端,读出指针A、B的示数LA和LB并填入了下表。
(1)该同学认为弹簧k1顶端O必须位于刻度尺的零刻度处,才能利用表格中的数据求出劲度系数k1,你认为他的观点正确吗?答:______(选填“正确”或“不正确“);
(2)从表格数据可以得出:k1______k2(选填“>”“=”或“<”);
(3)该同学把这两根弹簧等效视为一根弹簧,接着用钩码数分别为“1”和“3”这两组数据求其等效劲度系数,求得的结果为______N/m(保留2位有效数字,取g=9.8m/s2)。
如图,竖直平面内有一固定的光滑轨道OP,以O为原点建立直角坐标系xOy,Ox轴沿水平方向,轨道OP的方程为y=x2,P端的横坐标为1.6m。现加一垂直纸面向外的匀强磁场,把一个质量为0.2kg的带正电小环套在轨道O端,并以4m/s的初速度沿水平方向抛出,在滑轨道下滑过程中,磁场对小环的作用力大小为F1,轨道对小环的作用力大小为F2.取g=10m/s2,则( )
A.小环运动到P端前,F1与F2始终相等
B.小环运动到P端所用的时间小于0.4s
C.小环运动到P端时速度大小为4 m/s
D.小环运动到P端时重力的瞬时功率为8 W
如图,固定斜面的倾角θ=37°,斜面与水平台面间有一轻质定滑轮,质量分别为2m、m的两小滑块P、Q,通过跨在定滑轮的轻绳连接,滑轮左侧轻绳水平,右侧轻绳与斜面平行,已知滑块Q与台面间的动摩擦因数为0.3,其它摩擦均不计,重力加速度大小为g,取sin37°=0.6,cos37°=0.8。在两滑块由静止释放后做匀加速运动的过程中( )
A.两滑块的加速度大小均为0.3g
B.轻绳对Q做的功等于Q动能的增加量
C.Q的机械能增加量小于P的机械能减少量
D.P的机械能减少量等于系统摩擦产生的热量