某实验小组利用无线力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。将无线力传感器和档光片固定在小车上,用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连,无线力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门,用于记录挡光片经过光电门的挡光时间。在小车上放置砝码来改变小车质量,用不同的重物G来改变拉力的大小。
(1)请将如下的实验主要步骤补充完整:
①测量小车和拉力传感器的总质量M1。正确连接所需电路。适当调节导轨两端的旋钮,以改变导轨的倾斜度,这样可以平衡小车的摩擦力。上述步骤完成后,将小车放置在导轨上,轻推小车,使之运动。可以通过 判断小车正好做匀速运动。
②把细线的一端固定在力传感器上,另一端通过定滑轮与重物G相连;将小车停在点C,由静止开始释放小车,小车在细线拉动下运动,除了光电门测量速度和力传感器测量拉力的数据以外,还应该记录的物理量为_________;
③改变小车的质量或重物的质量,重复②的操作。
(2)上表记录了试验中获取的数据,已经做了部分运算。表格中M是M1与小车中砝码质量之和,v1、v2分别是小车经过光电门A、B的瞬时速度,E为动能变化量,F是拉力传感器的拉力,W是F在A、B间所做的功。表中的E3=__________J,W3=_________J(结果保留三位有效数字)。
将一质量为m的小球从空中O点以初动能Ek斜向上抛了,飞行一段时间后,小球到达最高P点时的速度v0变为水平,不计空气阻力,则( )
A.小球抛出时的竖直分速度为 |
B.从O点到P点,小球上升的高度为 |
C.从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为 |
D.从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为 |
战士拉车胎进行100m赛跑训练体能,车胎的质量m=8.5kg,战士拉车胎的绳子与水平方向的夹角,车胎与地面间的滑动摩擦力系数μ=0.7,某次比赛中,一名战士拉着车胎从静止开始全力 ,跑出20m达到最大速度,(这一过程可看做匀加速直线运动),然后以最大速度匀速跑道终点,共用时15s,重力加速度,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求
(1)战士加速所用的时间和达到的最大速度v
(2)战士匀加速阶段对车胎的拉力F
如图所示,在直角坐标系xoy平面内,虚线MN平行与y轴,N点坐标(-l,0),MN与y轴正方向的匀强电场,电场强度大小为,在第四象限的某区域有方向垂直于坐标平面的圆形有界匀强磁场(图中未画出)。现有一质量为m、电荷量为e的电子,从虚线MN上的P点,以平行与x轴正方向的初速度射入电场,并从y轴上A点(0,0.5l)射出电场,此后,电子做匀速直线运动,进入磁场并从圆形有界磁场边界Q点射出,速度沿x轴负方向,不计电子重力。求:
(1)电子到达A点的速度。
(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小。
(3)圆形有界匀强区域的最小面积S是多大。
如图所示是某款理发用的电吹风的电路图,它主要由电动机M和电热丝R构成,当闭合开关S1、S2后,电动机正常工作,将空气从进风口吸入,经电热丝加热,形成热风后从出风口吹出,断开开关S1,电吹风吹冷风。已知电吹风的额定电压为220V,吹热风时的功率为1000W,吹冷风时的功率为120W,关于该电吹风,下列说法正确的是
A.当电吹风吹热风时,电热丝每秒消耗的电能为1000J |
B.当电吹风吹冷风时,电热丝每秒消耗的电能为120J |
C.电热丝的电阻为55Ω |
D.电动机线圈的电阻为 |
如图甲所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系.
(1)为完成实验,还需要的实验器材有:______.
(2)实验中需要测量的物理量有: 。
(3)图乙是弹簧所受弹力F与弹簧伸长量x的F--x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为______N/m.图线不过原点的原因是由于______.
(4)为完成该实验,设计的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来; |
B.记下弹簧不挂钩码进其下端在刻度尺上的刻度l0; |
C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一把刻度尺; |
D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个......钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码; |
E. 以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式,首先尝试写成一次函数,如果不行,则考虑二次函数;
F. 解释函数表达式中常数的物理意义;
请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来: 。
如图所示电路,A、B两点间接上一电动势为4V、内电阻为1Ω的直流电源,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20,电流表内阻不计,求:
(1)电流表的读数;
(2)电容器所带电荷量;
(3)断开电源后,通过R2的电荷量。
甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方m处,乙车速度m/s,甲车速度m/s,此时乙车离终点线尚有m,如图所示,若甲车加速运动,加速度m/s2,乙车速度不变,不计车长。问:
(1)经过多长时间甲、乙两车距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度的大小,磁场内有一块平面感光板,板面与磁场方向平行,在距的距离处,有一个点状的放射源S,它向各个方向发射粒子,粒子的速度都是,已知粒子的电荷与质量之比,现只考虑在图纸平面中运动的粒子,求上被粒子打中的区域的长度。
目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷人磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压。请你判断:在图示磁极配置的情况下,金属板 (选填“A”或者“B”)的电势较高,通过电阻R电流方向是 (选填“”或者“”)。
一条船由两岸纤夫拉着沿水平面的笔直水渠前进,水流作用可以忽略。岸这边纤夫以恒力拉船,方向如图所示,那么,对岸纤夫朝什么方向拉船时,用力最小?最小值为多少?
均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m,将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示,线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行,当cd边刚进入磁场时,求:
(1)cd两点间的电势差大小,C.d两点哪点的电势较高
(2)若此时线框计数点恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件
如图所示,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端,该直径与电场的方向平行。一电荷为q(q>0)的质点沿轨道内侧运动。经过A点和B点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力,求:
(1)电场强度的大小E。
(2)质点经过a点和b点时的动能。