如图所示,光滑水平面上有一长板车,车的上表面0A段是一长为L的水平粗糙轨道,A的右侧光滑,水平轨道左侧是一光滑斜面轨道,斜面轨道与水平轨道在O点平滑连接。车右端固定一个处于锁定状态的压缩轻弹簧,其弹性势能为Ep,一质量为m的小物体(可视为质点)紧靠弹簧,小物体与粗糙水平轨道间的动摩擦因数为μ,整个装置处于静止状态。现将轻弹簧解除锁定,小物体被弹出后滑上水平粗糙轨道。车的质量为 2m,斜面轨道的长度足够长,忽略小物体运动经过O点处产生的机械能损失,不计空气阻力。求:
(1)解除锁定结束后小物体获得的最大动能;
(2)当μ满足什么条件小物体能滑到斜面轨道上,满足此条件时小物体能上升的最大高度为多少?
如图甲所示,在两根水平放置的平行金属导轨两端各接一只R=1Ω的电阻,导轨间距L=0.2 m,导轨的电阻忽略不计,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=0.8 T.一根电阻r=0.3 Ω的导体棒ab置于导轨上,且始终与导轨良好接触,若导体棒沿平行于导轨的方向在PQ和MN之间运动,其速度图象如图乙所示(正弦曲线).求:
(1)导体棒产生的感应电动势的瞬时值表达式.
(2)整个电路在1分钟内产生的热量.
如图固定在水平桌面上的金属框cdef处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上可无摩擦地滑动,此时构成一个边长为L的正方形,棒的电阻为r,其余部分电阻不计,开始时磁感应强度为B0
⑴若从t=0时刻起,磁感应强度均匀增加,每秒增量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流和方向;
⑵在上述情况中,始终保持静止,当t=t1s末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大?
⑶若从t=0时刻起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右做匀速运动时,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度应怎样随时间变化(写出B与t的关系式)?
在“验证动量守恒定律”的实验中,请回答下列问题.
(1)实验记录如图甲所示,则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的 __________,B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的_________.(两空均选填“OM”、“OP”或“ON”)
(2)小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力,这对实验结果__________产生误差(选填“会”或“不会”).
(3)实验装置如图甲所示,A球为入射小球,B球为被碰小球,以下所列举的在实验过程中必须满足的条件,正确的是(______)
A.入射小球的质量ma,可以小于被碰小球的质量mb
B.实验时需要测量斜槽末端到水平地面的高度
C.入射小球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放
D.斜槽末端的切线必须水平,小球放在斜槽末端处,应能静止
(4)在“验证动量守恒定律”的实验中.某同学用如图乙所示的装置进行了如下的操作:
①先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将该木板竖直立于靠近槽口处,使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O.
②将木板向右平移适当的距离,再使小球a从原固定点由静止释放,撞在木板上并在白纸上留下痕迹B.
③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端,让小球a仍从原固定点由静止释放,和小球b相碰后,两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C.
④用天平测量a、b两小球的质量分别为ma、mb,用刻度尺测量白纸O点到A、B、C三点的距离分别为y1、y2和y3.
用本实验中所测得的量来验证两球碰撞过程动量守恒,其表达式为_____________.
用测得的物理量来表示,只要再满足关系式 _________,则进一步说明两小球的碰撞是弹性碰撞.
在“用单摆测定重力加速度”的实验中,测得单摆摆角小于5°,完成n次全振动的时间为t,用毫米刻度尺测得摆线长为L,用游标卡尺测得摆球直径为d.
(1)用上述物理量的符号写出重力加速度的一般表达式g=________________.
(2)从图1可知,摆球直径d的读数为_________cm.
(3)实验中有个同学发现他测得重力加速度的值偏大,其原因可能是______
A.以摆线长作为摆长来计算
B.单摆所用摆球质量太大
C.把n次全振动时间误当成(n+1)次全振动时间
D.悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了
一质量为m、电阻为r的金属杆ab以一定的初速度v0从一光滑的平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则( )
A. 向上滑行的时间等于向下滑行的时间
B. 向上滑行时电阻R上产生的热量大于向下滑行时电阻R上产生的热量
C. 向上滑行过程和向下滑行过程中通过电阻R的电量相等
D. 金属杆从开始上滑至返回出发点,电阻R上产生的热量