题目内容
【题目】如图所示,两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为,导轨平面与水平面的夹角,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上。长为的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨接触良好,金属棒的质量为、电阻为。两金属导轨的上端连接一个灯泡,灯泡的电阻,重力加速度为g。现闭合开关S,给金属棒施加一个方向垂直于杆且平行于导轨平面向上的、大小为的恒力,使金属棒由静止开始运动,当金属棒达到最大速度时,灯泡恰能达到它的额定功率。求:
(1)金属棒能达到的最大速度vm;
(2)灯泡的额定功率PL;
(3)若金属棒上滑距离为L时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始上滑4L的过程中,金属棒上产生的电热Qr。
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
解:(1)金属棒先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零时,金属棒达到最大速度,此后开始做匀速直线运动;设最大速度为,当金属棒达到最大速度时,做匀速直线运动,由平衡条件得:
又:
解得:
由,
联立解得:;
(2)灯泡的额定功率:
(3)金属棒由静止开始上滑4L的过程中,由能量守恒定律可知:
金属棒上产生的电热:
【题目】某次“探究加速度a跟物体所受的合外力F和质量m的关系”时,实验如下
(1)下列做法正确的是________ (填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜角度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需重新调节木板倾角
(2)图甲为实验装置图。图乙为某次实验得到的一段纸带,计数点A、B、C、D、E间的时间间隔为0.1 s,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2 (结果保留两位有效数字)
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,进行多次测量。根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图所示。图中直线没有通过原点,其主要原因是__________
(4)保持砂和砂桶质量不变,改变小车中砝码质量,进行多次测量,得到小车加速度a、质量m及其对应的的数据如表中所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
车加速度 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
车和砝码质量 | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
①.在图示的坐标纸中画出物体的a-图线;(__________)
②根据作出的a-图象可以得到的结论是:____________