如图,轨道CDGH位于竖直平面内,其中圆弧段DG与水平段CD及倾斜段GH分别相切于D点和G点,圆弧段和倾斜段均光滑,在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板,整个轨道绝缘,且处于水平向右的匀强电场中。一个可视为质点的带电物块由C处静止释放,经挡板碰撞后滑回CD段中点P处时速度恰好为零。已知物块的质量m=8×10-2kg,物块与轨道CD段的动摩擦因数µ=0.25,CD段的长度L=2m,圆弧DG的半径r=0.5m,GH段与水平面的夹角θ=370,不计物块与挡板碰撞时的动能损失。求:
(1)物块第一次到达H点时的速率;
(2)物块在轨道CD段运动的总路程;
(3)物块碰撞挡板时的最小动能。
如图,有一个在水平面上固定放置的气缸,由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成,a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S。已知大气压强为p0。两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连,两活塞之间密封有温度为T0的空气,开始时,两活塞静止在图示位置。现对气体加热,使其温度缓慢上升,两活塞缓慢移动,忽略两活塞与圆筒之间的摩擦。求:
(1)加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力;
(2)气体温度上升到多少时,其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处;
(3)气体温度上到4T0/3时,封闭气体的压强。
如图,滑块a、b的质量均为m=1kg,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h=0.2m,b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动。不计摩擦,a、b可视为质点。
(1)画出当a即将落地前(杆尚未转至水平方向)滑块a、b的受力分析图;
(2)求当a的机械能最小时,地面对b支持力的大小(要有过程分析);
(3)求a落地时速度的大小。
某同学在测定电源电动势E、内电阻r实验中,用下列器材组装成了一个电路:电压表V1、电压表V2、电流表、滑动变阻器R、小灯泡、电池、电键一个,导线若干。实验时,调节滑动变阻器的阻值,多次测量后发现若电压表V1的示数增大,则电压表V2的示数减小。该同学每一次操作后,同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数,经多次测量后分别描绘了a、b两条U-I图线,如图所示。
(1)请在方框内画出电路图。
(2)电池的电动势E=______V、内阻r=______Ω。
(3)在U-I坐标中两条图线相交时电池的效率为______。
如图为一个测温装置,图中C为测温泡,装入水银的U形管B管开口向上,A管通过细玻璃管与测温泡C相通,U形管的下端通过软管相连。测温时,调节B管的高度,使A管中的液面保持在a处,此时根据U形管A、B两管水银面的高度差就能知道测温泡所处环境的温度。假设该测温装置在制定刻度时的大气压为76cmHg,该温度计的0℃和30℃刻度线间的距离正好是30cm。
(1)当测温泡中气体温度升高时,为使A管中的液面保持在a处,则B管应向____(填“上”或“下”)移动;
(2)该测温装置的刻度应刻在 管(填“A”或“B”);
(3)由于天气的原因会导致大气压发生变化,当实际温度为16℃时,该温度计的读数为17℃,则此时大气压为 cmHg。
某同学利用图示装置验证系统机械能守恒定律,图中P、Q、R是三个完全相同的物块,P、Q用细绳连接,放在光滑水平桌面上,物块R与轻质滑轮连接,放在两定滑轮的中间。a、b、c是三个光电门,调整三个光电门的位置,能实现同时遮光。整个装置无初速度释放,已知P、Q、R经过三个光电门的遮光时间分别为t1、t2、t3,R的遮光片到c的距离为H ,三个遮光片的宽度均为x。
(1)本实验中验证机械能守恒的表达式为
(2)为提高实验结果的准确程度,请对此实验提出一条建议: