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探究能力是物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能E
k
与角速度ω的关系.某同学采用了下述实验方法进行探索:如图先让砂轮由动力带动匀速旋转测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/rad?s
-1
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
E
k
/J
另外已测得砂轮转轴的直径为1cm,转轴间的摩擦力恒定为10/π(N).
(1)计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
(2)由上述数据推导出该砂轮的转动动能E
k
与角速度ω的关系式为
.
(3)若测得脱离动力后砂轮的角速度为2.5rad/s,则它转过45圈后的角速度为
rad/s.
我国登月嫦娥工程“嫦娥探月”已经进入实施阶段.设引力常数为G,月球质量为M,月球半径为r,月球绕地球运转周期为T
,探测卫星在月球表面做匀速圆周运动,地球半径为R,地球表面的引力加速度为g,光速为c.求:
(1)卫星绕月运转周期T是多少?
(2)若地球基地对卫星进行测控,则地面发出信号后至少经多长时间才能收到卫星的反馈信号?
(选作题)如图所示,AB是位于竖直平面内,半径R=0.5m的
圆弧形的光滑且绝缘的轨道,其下端与水平绝缘轨道平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,电场强度E=5×l0
3
N/C.今有一质量为m=0.1kg、电荷量q=+8×10
-5
C的小滑块(可视为质点)从A点静止释放.已知滑块与水平轨道间的摩擦因数是0.05,取g=10m/s
2
求:
(1)小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力;
(2)小滑块在水平轨道上通过的总路程.
为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为l=2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除 AB 段以外都是光滑的.其AB 与BC 轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度v
=4.0m/s从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿 AB 方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ=0.50.(g=10m/s
2
、sin37°=0.60、cos37°=0.80)
(1)求小物块到达A点时速度.
(2)要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
(3)为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道 AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
有个演示实验,在上下面都是金属板的玻璃盒内,放了许多锡箔纸揉成的小球,当上下板间加上电压后,小球就上下不停地跳动.现取以下简化模型进行定量研究.
如图所示,电容量为C的平行板电容器的极板A和B水平放置,相距为d,与电动势为ε、内阻可不计的电源相连.设两板之间只有一个质量为m的导电小球,小球可视为质点.已知:若小球与极板发生碰撞,则碰撞后小球的速度立即变为零,带电状态也立即改变,改变后,小球所带电荷符号与该极板相同,电量为极板电量的α倍(α<1).不计带电小球对极板间匀强电场的影响.重力加速度为g.
(1)欲使小球能够不断地在两板间上下往返运动,电动势ε至少应大于多少?
(2)设上述条件已满足,在较长的时间间隔T内小球做了很多次往返运动.求在T时间内小球往返运动的次数以及通过电源的总电量.
为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动.如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( )
A.与门
B.或门
C.非门
D.与非门
把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路,调节变阻器使灯泡正常发光,甲、乙两电路所消耗的功率分别用P
甲
和P
乙
表示,则下列结论中正确的是( )
A.P
甲
=P
乙
B.P
甲
=3P
乙
C.P
乙
=3P
甲
D.P
乙
>3P
甲
如图所示,电流表、电压表均为理想电表,L为小电珠.R为滑动变阻器,电源电动势为E,内阻为r.现将开关S闭合,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列结论正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.小电珠L变亮
C.电容器C上电荷量减小
D.电源的总功率变大
如图所示,定值电阻R
=5.0Ω,当电阻箱阻值为R=7.0Ω时,电流表的示数为0.50A.那么当电阻箱阻值为R´=15Ω时,电流表的示数可能是( )
①0.30A;②0.38A;③0.52A;④0.58A.
A.只可能是①②
B.只可能是②
C.只可能是③④
D.只可能是③
如图所示,a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线.以下说法正确的是( )
A.电池组的内阻是1Ω
B.电阻的阻值为0.33Ω
C.将该电阻接在该电池组两端,电池组的输出功率将是4W
D.改变外电阻的阻值时,该电池组的最大输出功率为4W
0
63908
63916
63922
63926
63932
63934
63938
63944
63946
63952
63958
63962
63964
63968
63974
63976
63982
63986
63988
63992
63994
63998
64000
64002
64003
64004
64006
64007
64008
64010
64012
64016
64018
64022
64024
64028
64034
64036
64042
64046
64048
64052
64058
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64072
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