21.(12分)如圖(a)所示,ABCO是固定在一起的T型支架,其中水平部分AC是質(zhì)量為M=2kg、長度為L=1m的勻質(zhì)薄板,OB是輕質(zhì)硬桿,下端通過光滑鉸鏈連接在水平地面上,可繞水平軸O在豎直面內(nèi)自由轉動,支架A端擱在左側平臺上。已知AB的長度l1=,OB的長度h=0.5m�,F(xiàn)有一質(zhì)量為m=2kg的鋼塊(可看成質(zhì)點)以v0=3m/s的水平初速度滑上AC板,鋼塊與板間動摩擦因數(shù)μ=0.5。問:T型支架會不會繞O軸翻轉?(g=10m/s2)
某同學的解題思路如下:
支架受力情況如圖(b),設支架即將翻轉時鋼塊位于B右側x處,根據(jù)力矩平衡的方程:
,式中
,
解得 。
此時鋼塊離A端
。
然后算出鋼塊以v0=3m/s的初速度在AC板上最多能滑行的距離s2;
……
比較這兩個距離:
若s2≤s1,則T型支架不會繞O軸翻轉;
若s2>s1,則會繞O軸翻轉。
請判斷該同學的解題思路是否正確。若正確,請按照該思路,將解題過程補充完整,并求出最后結果;若不正確,請用自己的方法算出正確的結果。
20.(10分)一物塊在粗糙水平面上,受到的水平拉力F隨時間t變化如圖(a)所示,速度v隨時間t變化如圖(b)所示(g=10m/s2)。求:
(1)1秒末物塊所受摩擦力f的大小。
(2)物塊質(zhì)量m。
(3)物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ。
19.(10分)在“用單擺測重力加速度”的實驗中,某同學發(fā)現(xiàn)單擺的擺角(即單擺偏離平衡位置的最大角度)逐漸減小。一次測量中,他使用擺長為0.960m的單擺,如圖所示。擺球從擺角θ<5°開始振動,某次當擺球從A到B經(jīng)過平衡位置O時開始計時,發(fā)現(xiàn)該單擺隨后經(jīng)過30次全振動的總時間是59.6s,經(jīng)過50次全振動停止在平衡位置。
(1)該同學測得當?shù)氐闹亓铀俣戎导s為________m/s2;由于空氣阻力的影響,該同學測得的重力加速度值_________(選填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(2)如果用“擺角專用測量儀”測得擺角隨單擺左右擺動次數(shù)的增加而均勻減小,即從計時開始,擺球從O運動到B,對應的擺角為θ1=4.00°;接著從O運動到A對應的擺角為θ2;然后又從O運動到B對應的擺角為θ3;……;請寫出擺角θn與n的關系式θn=_________。
(3)該單擺50次全振動通過的總路程約為_________m(保留一位小數(shù));空氣對該單擺的平均阻力大小f是擺球所受重力大小mg的________倍。
18.(8分)在如圖所示的電路中,A、B、C為三節(jié)干電池,實驗中理想電壓表和理想電流表的讀數(shù)如下表所示。
電鍵位置 |
電壓 U(V) |
電流 I(A) |
燈泡電阻 R(Ω) |
燈泡功率 P(W) |
K→1 |
1.40 |
0.20 |
7.00 |
0.28 |
K→2 |
2.70 |
0.30 |
|
0.81 |
K→3 |
2.55 |
0.29 |
8.79 |
|
(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù),計算出表中空格處小燈泡的電阻和功率(保留兩位小數(shù));
(2)如果干電池A和B具有相同的電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù),可計算出干電池A的電動勢為_________V,內(nèi)阻為_________Ω;
(3)當電鍵K與“接線柱3”連接,串聯(lián)電池組的總電動勢增加,電流表的示數(shù)反而減小,究其原因可能是__________________________________。
17.(4分)某實驗小組用DIS實驗系統(tǒng)研究小車在斜面上的運動規(guī)律。右圖是將小車在斜面底端以一定初速度推出后得出的圖像,縱坐標的單位是cm,橫坐標的單位是s。在圖中記錄的運動過程中,速度為零的時刻是________s(讀到小數(shù)點后1位)。從圖中可以看出,AB段的加速度
與BC段的加速度
的大小關系是:
_______
(選填“>”、“=”或“<”)。
16.(多選題,4分)靈敏電流計與線圈相連接,將條形磁鐵的N極向下迅速插入線圈過程中,觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉。能使靈敏電流計的指針向左偏轉的實驗操作為( )
A.將條形磁鐵從圖示位置向下拔出
B.將條形磁鐵從圖示位置向上拔出
C.使線圈從圖示位置向上運動
D.使條形磁鐵和線圈一起向上運動
15.(4分)在利用牛頓管“研究重力作用下物體的運動”實驗中,兩次實驗情景如圖(a)、(b)所示,其中,圖________是已抽成真空的情景;觀察兩次實驗現(xiàn)象,得到的科學結論是________________
__________________________________________。
14.如圖所示,點電荷+4Q與+Q分別固定在A、B兩點,C、D兩點將AB連線三等分,現(xiàn)使一個帶負電的粒子從C點開始以某一初速度向右運動,不計粒子的重力,則該粒子在CD之間運動的速度大小v與時間t的關系圖像可能是( )
13.質(zhì)量為m的物體以某一初速度沖上傾角為30°的斜面,減速上滑的加速度大小為0.6g(g為重力加速度),則物體在沿斜面向上滑行距離s的過程中( )
A.物體的動能減少了0.6mgs B.物體的重力勢能增加了0.5mgs
C.物體的機械能減少了0.4mgs D.物體克服摩擦力做功0.1mgs
12.如圖所示,在點電荷Q形成的電場中,帶電粒子q僅受電場力作用,運動軌跡為MEGFN曲線,其中G點與等勢面a相切,E、F兩點在等勢面b上,M、N兩點在等勢面c上。則以下判斷正確的是( )
A.q與Q電性相同
B.帶電粒子在G點電勢能最小
C.帶電粒子在M點動能大于F點
D.帶電粒子在E點電勢能小于N點
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