如图所示,质量均为m的物体B、C分别与轻质弹簧的两端相栓接,将它们放在倾角为θ的足够长的光滑斜面上,静止时弹簧的形变量为x0。斜面底端有固定挡板D,物体C靠在挡板D上。将质量也为m的物体A从斜面上的某点卣静止释放,A与B相碰。已知重力加速度为g,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。
(1)若A与B相碰后粘连在一起做简谐运动,求AB通过平衡位置时弹簧的形变量;
(2)在(1)问中,当AB第一次振动到最高点时,C对挡板D的压力恰好为零,求振动过程C 对挡板D的压力最大值:
(3)若将A从距离B为9x0。的位置由静止释放,A与B相碰后不粘连,但仍立即一起运动,且当B第一次运动到最高点时,C对挡板D的压力也恰好为零。已知A与B相碰后,A、B系统动能损失一半,求A与B相碰后弹簧第一次恢复到原长时B的速度大小。
某同学在实验室测汽车电热器RX的电功率,此电热器额定电压为12 V(车用蓄电池输出的最高直流电压)。该同学用学生电源代替蓄电池,输出电压为16 V,导线、开关等已经备齐,供选择的器材还有:
A.电流表(0~3 A,0.1Ω)
B.电流表(O~0.6 A,10Ω)
C.电压表(O~3 V,1 kΩ)
D.电压表(0~15 V,30 kΩ)
E.滑动变阻器(0~10Ω,0.5 A)
F.滑动变阻器(0一10Ω,2 A)
该同学测量的数据记录如下
U/V |
O |
2.2 |
3.0 |
5.O |
8.0 |
lO.O |
12.0 |
I/A |
0 |
0.15 |
0.20 |
0.30 |
0.40 |
0.45 |
0.50 |
(1)合理选择使用的器材:电流表选 ,电压表选 ,滑动变阻器选 (填序号)。
(2)画出合理的测量电路图。
(3)在图中的坐标纸上作出U-I图象。
(4)电热器的额定功率为 W。
“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示。
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表:
砝码盘中砝码总重力F(N) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
加速度a(m·s-2) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据作出a-F的关系图像.
(3)根据提供的试验数据作出的-F图线不通过原点,请说明主要原因。
一半径为 的 球体放置在水平面上,球体由折射率为 的透明材料制成。现有一束位于过球心 的竖直平面内的光线,平行于桌面射到球体表面上,折射入球体后再从竖直表面射出,如图所示。已知入射光线与桌面的距离为 。求出射角。
1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为
,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为
的匀强磁场与盒面垂直。
处粒子源产生的粒子,质量为
、电荷量为
,在加速器中被加速,加速电压为
。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。
(1) 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;
(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 ;
(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 、 ,试讨论粒子能获得的最大动能 。
"探究加速度与物体质量、物体受力的关系"的实验装置如图甲所示.
(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02
.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度
=
.(结果保留两位有效数字)
(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度
与砝码盘中砝码总重力F的实验数据如下表
砝码盘中砝码总重力
(
) |
0.196 |
0.392 |
0.588 |
0.784 |
0.980 |
加速度
(
) |
0.69 |
1.18 |
1.66 |
2.18 |
2.70 |
请根据实验数据作出
的关系图像
(3)根据提供的试验数据作出的 图线不通过原点,请说明主要原因。