如图所示为一水平传送带装置示意图。A、B为传送带的左、右端点,AB长L=2m,初始时传送带处于静止状态,当质量m=2kg的煤块(可视为质点)轻放在传送带A点时,传送带立即启动,启动过程可视为加速度的匀加速运动,加速结束后传送带立即匀速转动。已知煤块与传送带间动摩擦因数μ=0.1,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10。
(1)如果煤块以最短时间到达B点,煤块到达B点时的速度大小是多少?
(2)上述情况下煤块运动到B点的过程中在传送带上留下的痕迹至少多长?
如图甲所示,水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置,间距L=0.5m,电阻不计,右端通过导线与小灯泡连接.在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场,CE长x=2m,有一阻值r =0.5的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处(恰好不在磁场中).CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示.在t=0至t=4s内,金属棒PQ保持静止,在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动.已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,且此状态下小灯泡阻值R=2 ,求:
(1)通过小灯泡的电流.
(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小.
如图所示,一块足够大的光滑平板能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角.板上一根长为L=0.50m的轻细绳,它的一端系住一质量为的小球,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角固定为时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0=3.0m/s。若小球能保持在板面内作圆周运动,求倾角的最大值?(取重力加速度g=10m/s2,)
某同学要测量由某种新材料制成的粗细均匀的圆柱形导体的电阻率ρ.步骤如下:
(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图甲所示,由图可知其长度为____________cm;
(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙所示,由图可知其直径为__________mm;
(3)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱形导体的电阻,表盘的示数如图丙所示,则该电阻的阻值约为__________Ω.
(4)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R,现有的器材及其代号和规格如下:
A.待测圆柱形导体(电阻为R)
B.电流表A1(量程4mA,内阻约为50Ω)
C.电流表A2(量程10mA,内阻约为30Ω)
D.电压表V1(量程3V,内阻约为10kΩ)
E.电压表V2(量程15V,内阻约为25kΩ)
F.直流电源E(电动势4V,内阻不计)
G.滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,额定电流2.0 A)
H.滑动变阻器R2(阻值范围0~2kΩ,额定电流0.5 A)
I.开关S,导线若干.
为减小实验误差,要求电表读数从零开始变化并能测得多组数据进行分析,电流表、电压表、滑动变阻器应该分别选(填序号) 、 、 ,并在虚线框中画出合理的测量电路原理图.
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力及质量间关系的实验,图(a)为实验装置图,A为小车,B为打点计时器,C为钩码,D为一端带有定滑轮的长方形木板。实验中可认为细绳对小车的拉力F的大小等于钩码的重力大小,小车运动的加速度a可由打点计时器在纸带上打出的点求得。
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为0.10s,由图中数据求出小车加速度值为_____________m/s2(计算结果保留两位有效数字)。
(2)保持钩码的质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如表中所示,
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度 | 1.97 | 1.73 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量 | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
4.00 | 3.50 | 3.00 | 2.50 | 2.00 | 1.40 | 1.00 | 0.60 |
根据表中数据,为直观反映F不变时,a与m的关系,在图(c)中作出了图线。根据图线得到:F不变时,小车加速度a与质量m间的定量关系是___________。
(3)保持小车质量不变,改变钩码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是_________________。
如图所示,abcd为一矩形金属线框,其中ab=cd=L,ab边接有定值电阻R, cd边的质量为m,其它部分的电阻和质量均不计,整个装置用两根绝缘轻弹簧悬挂起来。线框下方处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。初始时刻,使两弹簧处于自然长度,且给线框一竖直向下的初速度v 0,当cd边第一次运动至最下端的过程中,R产生的电热为Q,此过程cd边始终未离开磁场,已知重力加速度大小为g,下列说法中正确的是( )
A.初始时刻cd边所受安培力的大小为
B. 线框中产生的最大感应电流可能为
C.cd边第一次到达最下端的时刻,两根弹簧具有的弹性势能总量大于
D.在cd边反复运动过程中,R中产生的电热最多为