(08年浦东新区模拟)(6分)在一次研究型课的活动中,某小组提出了测量一种棉线能承受的最大拉力的课题,其中一位同学提出了运用一个已知质量为m的钩码和一把米尺进行测量的方案。首先,他把钩码直接悬挂在这种棉线上,结果棉线没有断,而且没有发生明显伸长。然后该同学进行了一系列的测量和计算,得出了该棉线能承受的最大拉力。请你根据该同学已具有的上述器材,回答下列问题:
(1)请在方框内画出实验方案的示意图(标出需测量的量);
(2)实验中需要测量的物理量是:________________________________________;
(3)棉线能承受的最大拉力F的表达式是:F=________________________。
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(08年浦东新区模拟)(12分)一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21cm的气柱,气体的温度t1=7℃,外界大气压取P0=1.0×105Pa(相当于75cm汞柱高的压强)。
(1)在活塞上放一个质量m=0.1kg的砝码,保持气体的温度t1不变,平衡后气柱为多长?此时管内外水银面的高度差为多少(g=10m/s2)?
(2)保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77℃,此时气柱为多长?
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(08年浦东新区模拟)(12分)一根两端开口、横截面积为S=2cm2足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深)。管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21cm的气柱,气体的温度t1=7℃,外界大气压取P0=1.0×105Pa(相当于75cm汞柱高的压强)。
(1)对气体加热,使其温度升高到t2=47℃,此时气柱为多长?
(2)在活塞上施加一个竖直向上的拉力F=4N,保持气体的温度t2不变,平衡后气柱为多长?此时管内外水银面的高度差为多少?
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(08年浦东新区模拟)(10分)辨析题:如图所示,顶端高为H=0.8m的光滑斜面与水平面成θ=30°角。在斜面顶端A点处以大小为v0=3m/s的速度,分别平行于斜面底边和垂直于斜面底边沿斜面抛出两个小球,使小球贴着斜面滑到斜面底端,试比较两个小球运动时间的长短。(g=10m/s2)
有同学这样认为:两小球初速度大小相等,根据机械能守恒定律,两小球到达斜面底端的末速度大小也相等,所以平均速度相等,因此两小球运动的时间也相等。你认为这种观点正确吗?
如认为正确,请列式计算出小球运动时间。
如认为不正确,请列式计算比较两小球运动时间的长短。
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(08年浦东新区模拟)(12分)如图所示,A、B为两块平行金属板,A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场,两板间距为d、电势差为U,在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板,圆心都在贴近B板的O’处,C带正电、D带负电。两板间的距离很近,两板末端的中心线正对着B板上的小孔,两板间的电场强度可认为大小处处相等,方向都指向O’。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒(微粒的重力不计),问:
(1)微粒穿过B板小孔时的速度多大?
(2)为了使微粒能在CD板间运动而不碰板,CD板间的电场强度大小应满足什么条件?
(3)从释放微粒开始,经过多长时间微粒通过半圆形金属板间的最低点P点?
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(08年浦东新区模拟)(14分)如图所示,直角三角形导线框abc固定在匀强磁场中,ab是一段长为l1=0.6m、单位长度电阻为r=3Ω/m的均匀导线,ac和bc的电阻可不计,bc长度为l2=0.3m。磁场的磁感强度为B=0.5T,方向垂直纸面向里。现有一段长度为L=0.3m、单位长度电阻也为r=3Ω/m的均匀导体杆MN架在导线框上,开始时紧靠a点,然后沿ab方向以恒定速度v=1.2m/s向b端滑动,滑动中始终与bc平行并与导线框保持良好接触。
(1)导线框中有感应电流的时间是多长?
(2)当导体杆MN滑到ab中点时,导线bc中的电流多大?方向如何?
(3)求导体杆MN自a点至滑到ab中点过程中,回路中感应电动势的平均值。
(4)找出当导体杆MN所发生的位移为x(0<x≤0.6m)时,流经导体杆的电流表达式;并求当x为何值时电流最大,最大电流是多少?
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