图甲
(3)该同学经测量得到6组摆长L和对应的周期T,画出L-T2图线,然后在图线上选取A、B两个点,坐标如图乙所示。则当地重力加速度的表达式g=________。处理完数据后,该同学发现在计算摆长时用的是摆线长度而未计入小球的半径,这样________(选填"影响"或"不影响")重力加速度的计算。
图乙
四、解答题
20.如图为高山滑雪赛道,赛道分为斜面与水平面两部分,其中斜面部分倾角为37°,斜面与水平面间可视为光滑连接。某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg(可视为质点)从赛道顶端静止开始沿直线下滑,到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s。然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止。假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同,滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)滑雪者与赛道间的动摩擦因数;
(2)滑雪者在斜面赛道上受到的合外力;
(3)滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度。
21.轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后放开,P开始沿轨道运动。重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m,求P到达C点时对轨道的作用力;
(2)它离开圆轨道后落回到AB上的位置与A点之间的距离;
(3)若P能滑上圆轨道,且不脱离圆轨道,求P的质量的取值范围。
22.如图所示,在空间有两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ,区域Ⅰ磁场边界AA′与DD′的间距为H,磁场方向垂直纸面向里;区域Ⅱ磁场足够宽,其上边界为CC′,磁场方向垂直纸面向外,CC′与DD′的间距为L.现有一质量为m、边长为L(L<H)、电阻值为R的正方形线框abcd由AA′上方某处自由落下,恰能匀速进入区域Ⅰ磁场,当线框ab边刚进入区域Ⅰ磁场时,区域Ⅰ内磁场就开始均匀增加,经时间t,线框cd边刚要离开区域Ⅰ磁场时,区域Ⅰ内磁场为2B且此后保持不变。线框cd边刚要进入边界CC′前瞬间线框的速度大小为,线框ab边刚要进入边界CC′前瞬间线框的电功率为P,重力加速度为g,空气阻力不计,求:
(1)线框的cd边刚要进入边界CC′前瞬间线框的加速度;
(2)线框的cd边从AA′运动到CC′过程中线框产生的热量;
(3)线框从cd边到达AA′运动到ab边到达CC′所经历的时间
23.水平折叠式串列加速器是用来产生高能离子的装置,如图是其主体原理侧视图。图中为一级真空加速管,中部处有很高的正电势, 、两端口均有电极接地(电