(18分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。
(10分)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为,查得铜的电阻率为
,再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻
,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:
电流表:量程0.6A,内阻约0.2Ω;
电压表:量程3V,内阻约9kΩ;
滑动变阻器R1:最大阻值5Ω;
滑动变阻器R2:最大阻值20Ω;
定值电阻:R0=3Ω;
电源:电动势6V,内阻可不计;开关、导线若干。
回答下列问题:
(1) 实验中滑动变阻器应选 (填“”或“
”),闭合开关S前应将滑片移至 端(填“
”或“
”)。
(2) 在实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
(3) 调节滑动变阻器,当电流表的读数为时,电压表示数如图乙所示,读数为 V。
(4) 导线实际长度为 m(保留2位有效数字)。
(8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。
实验步骤:
① 用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作;
② 将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作
;
③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;
实验数据如下表所示:
1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 | 3.50 | 4.00 | |
0.59 | 0.83 | 0.99 | 1.22 | 1.37 | 1.61 |
④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物
连接,保持滑块静止,测量重物
离地面的高度
;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的点(未与滑轮碰撞),测量
间的距离
。
完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数(保留2位有效数字)。
(3)滑块最大速度的大小(用
和重力加速度
表示)。
2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天爱好者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到高度的轨道上,与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为
,月球半径为
,月面的重力加速度为
。以月面为零势能面,“玉兔”在
高度的引力势能可表示为
,其中
为引力常量,
为月球质量。若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成需要对“玉兔”做的功为
A. B.
C.
D.
如图,半径为R的均匀带正电薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的场强处处为零;壳外空间的电场与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系图象,可能正确的是
如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域,水平边
长为
,竖
直边
长为
。质量均为
、带电荷量分别为
和
的两粒子,由
两点先后沿
和
方向以速率
进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力,若两粒子轨迹恰好相切,则
等于
A. B.
C.
D.