将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将质量m=0.05kg的小摆球(可视为质点)拉至A点(此时细线处于张紧状态),释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的平衡位置。∠AOB=∠COB=θ(θ小于5°且是未知量)。由计算机得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中所给的信息,(g=10m/s2),求:
⑴单摆的振动周期和摆长。
⑵摆球运动到平衡位置时的速度。
⑶图乙中细线拉力最小值为多少?
如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为10kW,输出电压为400V,向距离较远的用户供电,为了减少电能损失,使用2kV高压输电,最后用户得到220V、9.5kW的电力,求:
(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比。
(2)输电线路导线电阻。
(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比。
某实验小组在进行“用单摆测定重力加速度”的实验中,已知单摆在摆动过程中的摆角小于5°,在测量单摆的周期时,从单摆运动到平衡位置开始计时且记数为1,到第n次经过平衡位置所用的时间内为t ;在测量单摆的摆长时,先用毫米刻度尺测得悬挂后的摆线长(从悬点到摆球的最上端)为L,再用螺旋测微器测得摆球的直径为d(读数如图)。
(1)该单摆在摆动过程中的周期为 .
2)用上述物理量的符号写出求重力加速度的一般表达式g = .
3)从图可知,摆球的直径为 mm.
(4)实验结束后,某同学发现他测得的重力加速度的值总是偏大,其原因可能是下述原因中的 .
A.单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
B.把n次摆动的时间误记为(n + 1)次摆动的时间
C.以摆线长作为摆长来计算
D.以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
有一个标有“12V,24W”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
A.直流电源15V(内阻可不计)
B.直流电流表0~0.6A~3A(内阻0.5Ω.0.1Ω)
C.直流电流表0~300mA(内阻约5Ω)
D.直流电压表0~3V~15(内阻约3kΩ.15kΩ)
E.直流电压表0~25V(内阻约200kΩ)
F.滑动变阻器10Ω.5A
G.滑动变阻器1kΩ.3A
①实验台上已放置开关.导线若干及灯泡,为了完成实验,还需要从上述器材中选用 (用序号字母表示).
②在相应方框内画出合理的实验电路图.
如图所示,一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子,物体在同一条竖直线上的AB间做简谐运动,O为平衡位置,C为AO的中点,已知CO=h, 弹簧的劲度系数为k。某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动.则以此时刻开始半个周期的时间内,对质量为m的物体,下列正确的是( )
A.重力势能减少了2mgh
B.回复力做功为2mgh
C.速度的变化量的大小为2 v
D.通过A点时回复力的大小为kh
如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地,P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球,P板与b板用导线相连,Q板接地。开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度α。在以下方法中,能使悬线的偏角α变大的是( )
A.缩小a、b间的距离
B.减小a、b板的正对面积
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质