如图所示,两个均可视为质点且质量均为m=2kg的物块a和b放在倾角为的固定光滑且足够长的斜面上,在斜面底端和a之间固定连接有一根轻弹簧。现两物体处于静止状态,此时弹簧压缩量为x0=0.4m.从某时刻开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动。经过一段时间后,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b到达轻弹簧的原长位置,弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度为g=10m/s2,求
(1)物块b加速度的大小;
(2)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式;
(3)已知弹簧的弹性势能(k为劲度系数,x指相对于原长的形变量),那么在a与b分离之后a还能沿斜面向上运动的距离。
如图,在纸面内有一圆心为O、半径为R的圆,圆形区域内存在斜向上的电场,电场强度大小未知,区域外存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一质量为m、电荷量为q的正粒子从圆外P点在纸面内垂直于OP射出,已知粒子从Q点(未画出)进入圆形区域时速度垂直Q点的圆弧切线,随后在圆形区域内运动,并从N点(ON连线的方向与电场方向一致,ON与PO的延长线夹角)射出圆形区域,不计粒子重力,已知OP=3R
(1)求粒子第一次在磁场中运动的速度大小;
(2)求电场强度和粒子射出电场时的速度大小。
某同学利用直流恒流电源(含开关)来测量已知量程电流表的内阻和直流恒流电源的输出电流I0。利用如下实验器材设计了如图1所示的测量电路。待测电流表A(量程为0.6A,内阻约为0.5Ω);直流恒流电源(电源输出的直流电流I,保持不变,I约为0.8A);电阻箱R;导线若干。回答下列问题:
(1)电源开关闭合前,电阻箱的阻值应该调到___________(填“最大”或“最小”)。
(2)电源开关闭合后,调节电阻箱的读数如图2所示,其值为__________
(3)电源开关闭合后,多次调节电阻箱,记下电阻箱的读数R和电流表的示数I;在坐标纸上以为纵坐标、一为横坐标描点,用直线拟合,做出图像,若获得图像斜率为k、截距为b,则恒流电源输出电流的测量值表达式为I0=_____,待测电流表的阻值测量值表达式为RA=_____
某同学用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系。一斜面固定在足够高的水平桌面边缘,斜面足够长,斜面上一辆总质量为m1(含里面放着的若干个质量均为m0的钩码)的小车通过轻绳跨过斜面顶端的固定滑轮与质量为m2的钩码相连。斜面底端固定的位移传感器可以测定小车离斜面底端的位移x,并可以用计算机描述出a-t图像和x-t2图像(t为小车运动时间),还可以计算图像的斜率。某时刻,调节斜面倾角,当倾角为时,释放小车和钩码,给小车沿斜面向上的初速度,测得运动后的小车的x-t图像在误差允许的范围内为一条倾斜的直线。小车受斜面的阻力与车对斜面的压力成正比,不计其他的阻力,重力加速度为g,则
(1)小车受斜面的阻力与车对斜面的压力之比等于_______________;
(2)从小车里每次拿出不同数量的钩码挂到m2的下方,测得每次由静止释放小车的x-t2图像在误差允许的范围内均为倾斜的直线。那么当转移n个钩码时,若小车的加速度a大小为_____,则验证了加速度与力和质量的关系是符合牛顿运动定律的;
(3)在(2)的实验中,当转移的钩码个数n=2时,则小车的x-t2图像的斜率等于______。
如图,在倾角为的角锥体表面上对称地放着可视为质点的A、B两个物体,用一轻质绳跨过固定在顶部的光滑的定滑轮连接在一起,开始时绳子绷直但无张力。已知A、B两个物体的质量分别为m和2m,它们与竖直轴的距离均为r=1m,两物体与角锥体表面的动摩擦因数为0.8,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g=10m/s2,某时刻起,圆锥体绕竖直轴缓慢加速转动,加速转动过程中A、B两物体始终与角锥体保持相对静止,则下列说法正确的是( )
A.绳子没有张力之前,B物体受到的静摩擦力在增加
B.绳子即将有张力时,转动的角速度
C.在A、B滑动前A所受的静摩擦力一直在增加
D.在A、B即将滑动时,转动的角速度
如图所示,固定在水平面上的足够长的光滑平行直导轨处于垂直平面向下的匀强磁场中,一端连接着一个电容器和电源,导轨上放着一根长度与导轨间距相同,有固定阻值的均匀导体棒。与电容器连接的单刀双掷开关先与左边闭合,待充电结束后,某时刻与右边闭合,作为计时起点,随后导体棒在运动的过程中始终与导轨接触良好,不计其他位置的电阻,则电容器所带电量q、导体棒的运动速度v、流过导体棒的电流I、通过导体的电量Q随时间t变化的图像可能的是( )
A. B.
C. D.