如图所示,水平传送带右端与半径为R=0.5m的竖直光滑圆弧轨道的内侧相切于Q点,传送带以某一速度顺时针匀速转动。将质量为m=0.2kg的小物块轻轻放在传送带的左端P点,小物块随传送带向右运动,经Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N。小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2。
(1)求传送带的最小转动速率v0
(2)求传送带PQ之间的最小长度L
(3)若传送带PQ之间的长度为4m,传送带以(1)中的最小速率v0转动,求整个过程中产生的热量Q及此过程中电动机对传送带做的功W
如图所示,两条间距L1=0.5m的平行光滑金属直导轨,沿与水平地面间夹角θ=30°的方向固定放置。空间存在垂直导轨所在的斜面向上的匀强磁场,其磁感应强度B随时间变化的关系为B=0.2t(T)。垂直导轨放置的金属棒ab固定,金属棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持静止,金属棒cd的质量为m=0.2kg,金属棒ab的电阻R1=0.2Ω,金属棒cd的电阻R2=0.3Ω,两金属棒之间的距离为L2=0.2m,取g=10m/s²。求:
(1)力F随时间变化的表达式
(2)在t0=1000s内金属棒cd产生的焦耳热Q
一般的话筒用的是一块方形的电池(层叠电池),如图甲所示,标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测方形电池
B.电压表(量程0~3V,内阻约为4kΩ)
C.电流表(量程0~0.6A,内阻为1.0Ω)
D.电流表(量程0~3A,内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值范围0~20Ω)
H.滑动变阻器(阻值范围0~20kΩ)
I.开关、导线若干
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图乙所示的电路图。根据如图乙所示电路图和如图丙所示图像,为完成该实验,电流表应选_____,电阻箱应选______,滑动变阻器应选_______(均填写器材前字母标号)
(2)实验需要把电压表量程扩大为0~9V。该同学按图乙连接好实验器材,检查电路无误后,将R1的滑片移到最左端,将电阻箱R2调为零,断开S3,闭合S1,将S2接a,适当移动R1的滑片,电压表示数为2.40V;保持R1接入电路中的阻值不变,改变电阻箱R2的阻值,当电压表示数为________V时,完成扩大量程,断开S1。
(3)保持电阻箱R2阻值不变,开关S2接b,闭合S3、S1,从右到左移动R1的滑片,测出多组U、I,并作出U-I图线如图丙所示,可得该电池的电动势为________V,内阻为________Ω。
为了探究物体质量与加速度的关系,某同学设计了如图所示的实验装置。质量分别为m1和m2的两个小车,用一条柔软的轻绳通过滑轮连起来,重物的质量为m0,忽略滑轮的质量和各种摩擦,使两车同时从静止开始运动,同时停止,两个小车发生的位移大小分别为x1和x2。
(1)如果想验证小车的质量和加速度成反比,只需验证表达式____________成立。(用题中所给物理量表示)
(2)实验中____________(填“需要”或“不需要”)满足重物的质量远小于小车的质量。
如图所示,足够长的光滑平行金属导轨与水平面成角放置,导轨间距为L且电阻不计,其顶端接有一阻值为R的电阻,整个装置处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。一质量为m的金属棒以初速度v0由导轨底端M点上滑,经一段时间滑行距离x到达最高点N后,又返回底端M点。金属棒与两导轨始终垂直且接触良好,其接入电路中的电阻为r,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.金属棒上滑过程中通过电阻R的电荷量为
B.整个过程中电阻R中的电流先从b到a后从a到b
C.金属棒下滑时间大于上滑时间
D.金属棒上滑时间为
2019年10月5日2时51分,我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭,成功将“高分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨道。如图所示,先将卫星送入较低的圆轨道Ⅰ,经椭圆轨道Ⅲ进入地球同步轨道Ⅱ。已知“高分十号”卫星质量为m卫,地球质量为m地,轨道Ⅰ半径为r1,轨道Ⅱ半径为r2,A、B为两轨道的切点,则下列说法正确的是( )
A.“高分十号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于7.9km/s
B.若”高分十号”在轨道I上的速率为v1:则在轨道II上的速率v2=v1
C.在椭圆轨道上通过B点时“高分十号”所受万有引力小于向心力
D.假设距地球球心r处引力势能为Ep=-则“高分十号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ,其机械能增加了-