某物理课外小组想探究“带风帆的玩具小车所受阻力与运动速度的关系”,他们进行了以下实验探究:
(1)猜想:①f阻与车的速度v无关;②;③
(2)探究步骤
①将带有风帆的玩具小车、已连接好电源的打点计时器和纸带按如图10甲所示安装在光滑倾斜的长木板上;
②接通打点计时器电源(电源频率f=50Hz),使玩具小车从静止开始加速运动,足够长的时间后关闭打点计时器;
③改变长木板的倾角,重复以上实验,记录实验数据如下表所示:
实验次数 |
木板倾角θ |
sinθ |
小车匀速运动时的速度v(m/s) |
小车匀速运动时速度的平方v2(m/s)2 |
1 |
4° |
0.07 |
0.60 |
0.36 |
2 |
10° |
0.18 |
|
× |
3 |
24° |
0.41 |
3.51 |
12.32 |
4 |
36° |
0.59 |
5.06 |
25.60 |
5 |
48° |
0.74 |
6.34 |
40.20 |
6 |
60° |
0.87 |
|
× |
请你根据该小组的探究完成下列的问题:
(Ⅰ)图10乙是倾角θ=10°的一条打点纸带,通过计算完成表中对应的空白项;
(Ⅱ)通过观察表中的实验数据,试将θ=60°时小车匀速运动的速度填在表中对应的空白处.
(Ⅲ)结论:在实验误差范围内,通过对数据的观察分析,玩具小车所受的阻力与运动 速度的定性关系是 .也可以进一步通过图象法对数据进行分析得到运动小车所受到阻力与运动速度的定量关系.
如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,S断开时,电流表示数为0.9A,S闭合时,电流表示数为0.8A,则电源电动势E和内阻r是多少?
如图甲所示,水平放置足够长的平行金属导轨,左右两端分别接有一个阻值为R的电阻,匀强磁场与导轨平面垂直,质量m =" 0.1" kg、电阻r =的金属棒置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。现用一拉力F =(0.3+0.2t)N作用在金属棒上,经过2s后撤去F,再经过0.55s金属棒停止运动。图乙所示为金属棒的v–t图象,g = 10m/s2。求:
金属棒与导轨之间的动摩擦因数;
整个过程中金属棒运动的距离;
从
撤去F到金属棒停止的过程中,每个电阻R上产生的焦耳热。
如图所示,位于A板附近的放射源连续放出质量为m、电荷量为+q的粒子,从静止开始经极板A、B间加速后,沿中心线方向进入平行极板C、D间的偏转电场,飞出偏转电场后进入右侧的有界匀强磁场,最后从磁场左边界飞出。已知A、B间电压为U0;极板C、D长为L,间距为d;磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里,磁场的左边界与C、D右端相距L,且与中心线垂直。不计粒子的重力及相互间的作用。若极板C、D间电压为U,求粒子离开偏转电场时垂直于偏转极板方向的
偏移距离;
试证明:离开偏转电场的粒子进、出磁场位置之间的距离与偏转电压无关;
若极板C、D间电压有缓慢的微小波动,即电压在(U-ΔU)至(U+ΔU)之间微小变化,每个粒子经过偏转电场时所受电场力视为恒力,且粒子均能从偏转电场中飞出并进入磁场,则从磁场左边界有粒子飞出的区域宽度多大?
如图,一根直杆由粗细相同的两段构成,其中AB段为长x1=5m的粗糙杆,BC
段为长x2=1m的光滑杆。将杆与水平面成53°角固定在一块弹性挡板上,在杆上套一质量m=0.5kg、孔径略大于杆直径的圆环。开始时,圆环静止在杆底端A。现用沿杆向上的恒力F拉圆环,当圆环运动到B点时撤去F,圆环刚好能到达顶端C,然后再沿杆下滑。已知圆环与AB段的动摩擦因数μ=0.1,g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。试求:
拉力F的大小;
拉力F作用的时间;
若不计圆环与挡板碰撞时机械能损失,从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程。
已知锌的逸出功W0="3.34" eV,试通过计算说明:用波长λ=0.2μm的光照射锌板时能否发生光电效应。(普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,真空中光速c=3×108m/s)