如图所示,光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧轨道BC组成,二者在B处相切并平滑连接,O为圆心,O、A在同一条水平线上,OC竖直,一直径略小于圆管直径的质量为m的小球,用细线穿过管道与质量为M的物块连接,将小球由A点静止释放,当小球运动到B处时细线断裂,小球继续运动。已知弧形轨道的半径为R= m,所对应的圆心角为53°,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10 m/s2.
(1)若M=5m,求小球在直轨道部分运动时的加速度大小。
(2)若M=5m,求小球从C点抛出后下落高度h= m时到C点的水平位移。
(3)M、m满足什么关系时,小球能够运动到C点?
如图甲所示,将一质量分布均匀的长木板静止放在光滑的水平面上,一个小滑块(可视为质点)以水平初速度v0=6 m/s,由木板左端向右滑动,到达右端时恰能与木板保持相对静止。已知长木板的质量是小滑块质量的2倍,小滑块和长木板之间的动摩擦因素,g取10 m/s2。求:
(1)小滑块到达长木板右端时的速度大小v;
(2)长木板的长度L;
(3)若将长木板分成等长的两段A、B,并紧挨着放在原水平面上,如图乙所示。让小滑块仍以初速度v0=6 m/s由A的左端开始向右滑动,求小滑块最终离B的右端的距离。
在测定金属丝电阻率的实验中,用螺旋测微器测量金属丝的直径时,刻度位置如图所示:
(1)从图中读出金属丝的直径为________mm。
(2)实验中为了减小电流表和电压表内阻引起的系统误差,采用图示电路:
①闭合电键S1,将S2接2,调节滑动变阻器R1和R2,使电压表读数尽量接近满量程,读出此时电压表和电流表的示数U1和I1;
②将S2接1,读出这时电压表和电流表的示数U2和I2。则金属丝电阻Rx___________。
(3)若金属丝的长度为L,直径为D,电阻为Rx,则该金属丝电阻率的表达式为ρ=_________________。
某实验小组用如图甲所示装置测量木板对木块的摩擦力所做的功。实验时,木块在重物牵引下向右运动,重物落地后,木块继续向右做匀减速运动。图乙是重物落地后打点计时器打出的纸带,纸带上的小黑点是计数点,相邻的两计数点之间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz。
(1)根据纸带提供的数据可计算出打点计时器在打下A点、B点时木块的速度vA、vB,其中vA=________m/s。(结果保留两位有效数字)
(2)要测量在AB段木板对木块的摩擦力所做的功W,还应测量的物理量是________。(填入物理量前的字母)
A.木板的长度L B.木块的质量m1
C.木板的质量m2 D.重物的质量m3
E.木块运动的时间t F.AB段的距离xAB
(3)在AB段木板对木块的摩擦力所做的功的表达式W=_____________。(用vA、vB和第(2)问中测得的物理量的符号表示)
如图所示,在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ,电阻忽略不计,导轨间距离为L,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上,a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接,右端固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动,当a杆向右的速度为v时,b杆向右的速度达到最大值vm,此过程中a杆产生的焦耳热为Q,两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好,则b杆达到最大速度时
A. b杆受到弹簧的弹力为
B. a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
C. 弹簧具有的弹性势能为mv-mv2-mv-2Q
D. a杆运动的距离为
如图所示,有理想边界MN、PQ的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域宽度为d,边界MN、PQ长不限,一质量为m、带电量为+q的带电粒子(不计重力)从MN边界上的A点沿纸面垂直MN以初速度进入磁场,已知该带电粒子的比荷,进入磁场时的初速度与磁场宽度d,磁感应强度大小B的关系满足,其中为PQ上的一点,且与PQ垂直,下列判断中,正确的是
A. 该带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为d
B. 该带电粒子打在PQ上的点与点的距离为
C. 该带电粒子在磁场中运动的时间为
D. 若带电粒子射入磁场的方向可任意调整,则粒子在磁场中运动的最长时间为