题目内容
如图所示,装有足够多沙子的圆桶上方有大小相同的实心钢球和木球,现从同一高度由静止释放,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.钢球陷入沙子中的深度比木球大
B.钢球到达沙子表面的速度比木球大
C.钢球陷入沙子全过程的速度变化量比木球大
D.钢球陷入沙子全过程克服阻力做的功与木球相等
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A
某同学利用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.该同学经正确操作得到打点纸带,在纸带后段每两个计时间隔取一个计数点,依次为1、2、3、4、5、6、7,测量各计数点到第一个打点的距离h,并正确求出打相应点时的速度v.各计数点对应的数据见下表:
计数点 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h(m) | 0.124 | 0.194 | 0.279 | 0.380 | 0.497 | 0.630 | 0.777 |
v(m/s) |
| 1.94 | 2.33 | 2.73 | 3.13 | 3.50 | |
v2(m2/s2) |
| 3.76 | 5.43 | 7.45 | 9.80 | 12.25 |
(1)请在图乙坐标中,描点作出v2-h图线;
(2)由图线可知,重锺下落的加速度g′=________m/s2(保留三位有效数字);
(3)若当地的重力加速度g=9.8m/s2,根据作出的图线,能粗略验证自由下落的重锺机械能守恒的依据是________.
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导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示,固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中,金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下,在导线框上以速度v做匀速运动,速度v与恒力F的方向相同:导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为R,其长度
恰好等于平行轨道间距,磁场的磁感应强度为B。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。
(1) 通过公式推导验证:在
时间内,F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能
,也等于导线MN中产生的焦耳热Q;
(2)若导线MN的质量m=8.0g,长度L=0.10m,感应电流
=1.0A,假设一个原子贡献一个自由电子,计算导线MN中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve(下表中列出一些你可能会用到的数据);
| 阿伏伽德罗常数NA |
|
| 元电荷 |
|
| 导线MN的摩尔质量 |
|
(3)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子的运动模型;在此基础上,求出导线MN中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f的表达式。