【题目】如图甲所示为“测量小车与水平桌面之间的动摩擦因数”的实验装置,带滑轮的长木板水平固定,跨过小车上的光滑定滑轮的两根细线均处于水平.
(1)某个实验小组在实验中得到一纸带如图乙,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出.已知打点计时器的工作频率为50 Hz,根据纸带数据,可求出小车的速度a=________m/s(结果保留2位有效数字).该小组想针对小车列牛顿第二定律方程求出动摩擦因数,则还需要测定_____________(写出物理量名称及对应的字母)。若读出拉力传感器的示数为F,则小车与水平桌面间的动摩擦因数μ= ________(用a、F、当地重力加速度g和上述测定的物理量表示,忽略其他阻力作用).
(2)另一实验小组分析了上述装置的特点,觉得不分析纸带,再测出砂和砂桶的质量m/也能利用牛顿第二定律求出该动摩擦因数,这种求法的表达式是μ= _________(用a、F、m/、当地重力加速度g和上述(1)中测定的物理量表示,忽略其他阻力作用)
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【题目】如上图所示为某自动控制系统的装置示意图,装置中间有一个以v0=3m/s的速度逆时针匀速转动的水平传送带,传送带左端点M与光滑水平面相切,PM比较长,水平面左侧与一倾角=37°的光滑斜面平滑连接。靠近斜面底端的P点处安装有自动控制系统,当小物块b每次向右经过P点时都会被系统瞬时锁定从而保持静止。传送带N端与半径r=0.8m的光滑四分之一圆弧相切,小物块a从圆弧最高点由静止下滑后滑过传送带,经过M点后控制系统会使静止在P点的小物块b自动解锁,之后两物块发生第一次弹性碰撞。已知两物块的质量mb=2ma=2kg,两物块均可视为质点,物块与传送带间的动摩擦因数=0.25,MN间的距离L=2m,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)第一次碰撞前物块a在传送带上运动的时间;
(2)第一次碰撞后物块b在斜面上运动的时间(物块b冲上斜面无机械能损失);
(3)两物块在第3次碰撞后到第4次碰撞前,物块a在传送带上运动产生的摩擦热。
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【题目】某同学在实验室探究圆周运动向心力和速度之间的关系,他利用双线来稳固小球在平直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图所示,他用两根长为的细线系一质量为m=1kg的小球,两线上各连接一个力电传感器来测量细线的拉力(图中未画出),细线的另一端系于水平横杆上的A、B两点,A、B两点相距也为。若小球上升到圆周最高点时力电传感器的示数都恰好为零。(重力加速度),求:
(1)小球到达圆周最低点时的速度?
(2)小球运动到圆周最低点时,每个力电传感器的示数为多少?
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【题目】如图甲所示,电阻不计、间距为l的平行长金属导轨置于水平面内,阻值为R的导体棒ab固定连接在导轨左端,另一阻值也为R的导体棒ef垂直放置到导轨上,ef与导轨接触良好,并可在导轨上无摩擦移动。现有一根轻杆一端固定在ef中点,另一端固定于墙上,轻杆与导轨保持平行,ef、ab两棒间距为d。若整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,且从某一时刻开始,磁感应强度B随时间t按图乙所示的方式变化。
(1)求在0~t0时间内流过导体棒ef的电流的大小与方向;
(2)求在t0~2t0时间内导体棒ef产生的热量;
(3)1.5t0时刻杆对导体棒ef的作用力的大小和方向。
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【题目】一个细小金属圆环,在范围足够大的磁场中竖直下落,磁感线的分布情况如图,其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上。开始时圆环的磁通量为 ,圆环磁通量随下落高度y变化关系为Φ=Φ0(1+ky)(k为比例常数,k>0)。金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平,速度越来越大,最终稳定为某一数值,称为收尾速度。该金属环的收尾速度为v,已知金属圆环的电阻为R,忽略空气阻力,关于该情景,以下结论正确的有( )
A. 金属圆环速度稳定后,△t时间内,金属圆环产生的平均感应电动势大小为kΦ0 v
B. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率P=(kΦ0v)2/Rg
C. 金属圆环的质量m=(kΦ0)2v/R
D. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率P=(kΦ0v)2/R
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【题目】2017年11月30日,国际权威学术期刊《自然》发表了中国首颗暗物质探测卫星“悟空”的首批成果:发现太空中的反常电子信号。“悟空”采用的是由中国科学家自主提出的分辨粒子种类的新探测技术方法,既能探测低能区,也能探测高能区,特别是首次走进能量为1TeV(1TeV=1.0×1012eV,e=1.6×10-19C)以上的“无人区”,“悟空”首次直接测量到了能谱在1TeV处的“拐折”及在1.4TeV处的“尖峰”。从目前数据分析来看,产生“奇异”电子信号的来源很可能是暗物质湮灭或衰变。如果进一步证实了这种观点,人们就可以根据“悟空”的探测结果获知暗物质粒子的质量和湮灭率。结合上述信息,下列说法正确的是( )
A. “拐折”处的电子宇宙射线粒子的能量高达1.6×1031 J
B. 电子宇宙射线从地球赤道上空垂直射向地面时,在地球磁场的作用下会向西偏转
C. 假设暗物质湮灭亏损的质量为Δm,则湮灭过程中释放的能量为ΔE=Δmc(c为光在真空中的传播速度)
D. 若暗物质衰变的规律与普通放射性元素相同,则其半衰期随温度的升高而减小
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【题目】在光滑水平面上充满水平向右的匀强电场,被拉直的绝缘轻绳一端固定在O点,另一端系着带正电的小球,轻绳与水平面平行,OB与电场线平行。若小球从A点由静止释放后,沿水平面摆动到B点,不计空气阻力,则关于此过程,下列判断正确的是
A. 小球的动能先变小后变大
B. 小球的切向加速度一直变大
C. 小球受到的拉力先变大后变小
D. 小球受到的电场力做功的功率先增大后减小
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【题目】如图所示,水平面上两平行金属导轨P、Q相距L,导轨间存在磁感应强度为B的匀强磁场,方向竖直向下.一根长度大于L的金属杆ef在导轨上以速度v水平向右做匀速直线运动,金属杆ef的电阻为r.导轨P、Q左侧连有一只阻值为R的电阻,在电阻两端并联一平行板电容器,电容器两板间距为d,一个质量为m的带电液滴在板间恰好处于静止,不计空气阻力和其它电阻,重力加速度为g.则液滴
A. 液滴带正电,电荷量为
B. 液滴带负电,电荷量为
C. 把a板水平右移一点,a板上电荷量减少,液滴仍静止
D. 把a板水平右移一点,a板上电荷量增加,液滴向上运动
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【题目】截面为直角三角形ABC的木块的斜边固定在水平面上,,如图所示。小物块从底端A以大小为的初速度滑上斜面,恰好能到达斜面顶端C;当小物块从顶端C由静止开始沿CB下滑时,到达底端B时速度大小为;已知小物块沿AC上滑和沿CB下滑时间相等,小物块与两斜面间动摩擦因数相同,,则( )
A. 上滑加速度与下滑加速度之比为3:4
B. 小物块下滑到B端时的速度=
C. 小物块与斜面间动摩擦因数约0.3
D. 若小物块以初速度从B端滑上斜面,则恰能到达顶端C
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