如图所示,在竖直平面内有一固定光滑绝缘轨道,其中AB部分是倾角为θ=37°的直轨道, BCD部分是以O为圆心、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点, D点与O点等高, A点在D点的正下方。圆的水平直径下方有水平向左的电场,质量为m、带电荷量为q的小球从A点由静止开始沿斜面向上运动,已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C ,然后经过D点落回到AB之间某点。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小为g。求∶
(1)小球在C点的速度的大小;
(2)小球在AB段运动过程中电场力所做的功;
(3)小球从D点运动落到AB上某点的时间。
如图甲所示,足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒MN、PQ ,棒长均为l=0.50m,电阻值均为R =1.0Ω的电阻。MN质量m1=0.10kg, PQ质量m2=0.20kg,整个装置处于磁感应强度B=1.0T的匀强磁场中,磁场方向水平且垂直于MN和PQ。t=0时刻,对金属棒MN施加一个竖直向下的外力F,使之由静止开始运动,运动过程中电路中的电流I随时间t变化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计, g取10m/s2:
(1)求2.0s末金属棒MN瞬时速度的大小;
(2)求4.0s末力F的瞬时功率;
(3)已知0~3.0s时间内MN上产生的热量为0.36J,试计算F对金属棒MN所做的功。
某同学用如图所示的气垫导轨和光电门装置来做“验证动能定理”的实验,他的操作步骤如下∶
①将一端带有定滑轮的气垫导轨放置在实验台上,②将光电门固定在气垫轨道上离定滑轮较近一端的某点B处,③将带有遮光条的质量为M的滑块放置在气垫导轨上的A处,④用n个质量为m的钩码连接成串,经绕过滑轮的细线拉滑块,使滑块从A点由静止释放,在光电计时器上读出遮光条通过光电门的时间t ,⑤改变钩码个数,使滑块每次从同一位置A由静止释放,重复上述实验过程。实验中释放点A到光电门的距离为s ,遮光条的宽度为d:
(1)该同学操作中疏漏的重要实验步骤是___________;
(2)数据处理时,该同学认为钩码的总重力等于滑块所受的外力,得出滑块动能的表达式为______,滑块所受外力做功的表达式为______;
(3)根据你掌握的物理知识判断,该同学认为“钩码的总重力等于滑块所受的外力”,是否合理,并说明理由______;
(4)该同学正确操作后,用图像法处理数据,若以钩码个数为横轴,以时间t的____次方为纵轴,画出的图像是直线,直线斜率的表达式是____。
手机电池多为锂电池,这种电池的电动势并不是一个定值,刚充满的电池电动势约4.2V,在使用过程中降低到3.2V时建议终止放电。为尽可能精确地测量出某手机电池刚充满电时的电动势,可供选用的器材如下∶
A.电流表A:量程0~0.6A、内阻0.6Ω
B.电压表V:量程0~15V、内阻3kΩ
C.滑动变阻器R:最大阻值5Ω
D.电阻箱R0: 0~9999Ω
E.待测手机电池E
F.一个开关S及导线若干
(1)选用合适的仪器,在答题纸的虚线框内画出你设计的实验电路图_________;
(2)根据自己设计的电路,得到电动势需要测量的物理量有________,电动势测量值的表达式________。
如图所示,光滑水平桌面上并排放两个完全相同的可视为质点的物块A、B,质量均为m ,其中物块A被一条遵守胡克定律的弹性绳连接,绳另一端固定在高处O点,弹性绳的原长为L,劲度系数为k,当物块A在O点正下方时绳处于原长状态。现使物块A、B一起从绳和竖直方向夹角为θ=60°开始释放,下列说法正确的是( )
A.刚一释放时物块A对物块B的推力为
B.物块A向右运动的最远距离为
C.从静止到物块A、B分离,绳对A做的功大于A对B做的功
D.从静止到物块A、B分离,绳对A的冲量大于A对B的冲量
如图所示,光滑水平地面上有A、B两物体,质量都为m, B左端固定一个处在压缩状态的轻弹簧,轻弹簧被装置锁定,当弹簧再受到压缩时锁定装置会失效。A以速率v向右运动,当A撞上弹簧后,设弹簧始终不超过弹性限度,关于它们后续的运动过程说法正确的是( )
A.A物体最终会静止, B物体最终会以速率v向右运动
B.A、B系统的总动量最终将大于mv
C.A、B系统的总动能最终将大于
D.当弹簧的弹性势能最大时A、B的总动能为