【题目】小明通过3D打印制作的储能飞轮(可视为一定厚度的圆盘)在高速旋转时抖动明显,他认为是飞轮材料质量分布不均匀导致,并且可以通过在适当位置磨削掉适当质量来矫正,为此他设计了如下实验:
将带飞轮的电动机固定在压力传感器的水平面板上,压力传感器检测电动机对其表面的压力;在飞轮外缘侧面涂上一条很细的反光条,飞轮的轴心正下方固定光电传感器,用来检测侧面反射回的光强度。给电动机通电后,其旋转方向如图l中所示,将两传感器采集的信号输入电脑,得到如图2中的两条曲线。请回答:(结果均保留两位有效数字)
(1)电动机的转速为____转/分。
(2)从反光条所在的位置开始测量,逆时针方向经过圆心角θ=____的半径上某处需要磨削。
(3)已知飞轮直径为120mm,如果在其背面离边缘l0mm处进行磨削,需要磨掉的质量m= ___ _Kg。
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【题目】探究加速度与物体质量、物体受力的关系的实验中,某同学用如图甲所示装置进行实验,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,重物通过跨过滑轮的细线与小车相连。
甲 乙
(1)该同学在实验中打出了一条纸带,纸带上A、B、C、D、E这些点的间距如图乙所示,其中每相邻两点间还有4个计时点未画出。根据测量结果计算:
①打C点时纸带的速度大小为_____ m/s;
②纸带运动的加速度大小为____ m/s2(结果保留3位有效数字)。
(2)若该同学平衡好摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度,根据小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据作出的a–F图线来探究加速度与合外力的关系,此实验操作____(选填“能”或“不能”)探究加速度与质量的关系。
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【题目】相距L=1.5 m的足够长金属导轨竖直放置,质量为m1=1 kg的金属棒ab和质量为m2=0.27 kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上,如图甲所示,虚线上方磁场方向垂直纸面向里,虚线下方磁场方向竖直向下,两处磁场磁感应强度大小相同.ab棒光滑,cd棒与导轨间的动摩擦因数为μ=0.75,两棒总电阻为R=1.8 Ω,导轨电阻不计.ab棒在方向竖直向上、大小按图乙所示规律变化的外力F作用下,从静止开始,沿导轨做匀加速直线运动,同时cd棒由静止释放。已知由乙图可以求出磁感应强度B=1.2 T、ab棒加速度大小为a=1 m/s2.(g=10 m/s2)
(1)求ab棒在2 s末的速率和2 s内的位移;
(2)若外力F在2 s内做功近似等于29 J,求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热;
(3)求出cd棒达到最大速度所需的时间t0,并在图丙中定性画出cd棒所受摩擦力Ffcd随时间变化的图象。
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【题目】如图甲所示,一个闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中,设磁场方向向里为磁场的正方向,线圈中的箭头为电流I的正方向.线圈中感应电流I随时间变化的图线如图乙所示,则磁感应强度B随时间变化的图线可能是 ( )
A. B.
C.
D.
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【题目】在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度g值,g值可由实验精确测定.近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”,它是将测g归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将g值测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中O点向上抛小球又落到原处的时间为T2,在小球运动过程中经过比O点高H的P点,小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1,测得T1、T2和H,可求得g等于 ( )
A. B.
C.
D.
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【题目】如图所示,M1 N1 P1Q1和M2 N2 P2 Q2为在同一水平面内足够长的金属导轨,处在磁感应强度B=2 T的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。导轨的M1N1段与M2 N2段相互平行,间距为2 m; P1Q1段与P2 Q2段平行,间距为1m。两根质量均为m=lkg、电阻均为R=0.5Ω的金属杆a、b垂直于导轨放置,杆的长度恰好等于导轨间距。一根不可伸长的绝缘轻质细线一端系在金属杆6的中点,另一端绕过轻小定滑轮与质量为mc的重物c相连,线的水平部分与P1Q1平行且足够长,c离地面足够高。已知两杆与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.4,不计导轨电阻及电磁辐射,重力加速度为g=10 m/s2。
(1)若要保持整个系统静止,重物f的质量不能超过多少?
(2)若c的质量改为mc=0. 6kg,将c由静止释放并开始计时,杆在运动过程中始终保持与轨道垂直且接触良好,求金属杆b的最大速度。
(3)在(2)的条件下,已知t=4 s时,金属杆b已经非常接近最大速度,求这4s的过程中a棒上产生的焦耳热。
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【题目】如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L = 0.4 m,一端连接R =1 Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B = 1 T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v = 5 m/s求:
(1)在0.1 s时间内,拉力的冲量IF的大小;
(2)若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压U。
(3)若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒,棒的质量为m=0.1kg,给导体棒一个初速度,v = 5 m/s,不加外力,求解导体棒MN能运动的最大距离?
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【题目】如图所示,一光电管的阴极用极限波长为λ0的钠制成。用波长为λ的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U,饱和光电流的值(当阴极K发射的电子全部到达阳极A时,电路中的电流达到最大值,称为饱和光电流)为I,电子电荷量为e,则
A. 若入射光强度增到原来的三倍,但光子的能量不变,从阴极K发射的光电子的最大初动能可能增大
B. 若改用同样强度的蓝光照射可能逸出光电子
C. 每秒钟内由K极发射的光电子数目为I/e
D. 发射的电子到达A极时的动能最大值为
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【题目】物体由静止开始做加速度为5m/s2的匀加速直线运动,4s后物体做匀速直线运动,一段时间后,接着又经过5s匀减速直线运动后静止,全程所用总时间为10s求:
(1)物体做匀减速直线运动时的加速度;
(2)物体在6s末的速度大小.
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