2017年4月22日12时23分,“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接。假设天宫二号在距离地球表面400km的轨道上做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A. 天舟一号发射时处于失重状态
B. 对接前天舟一号和天宫二号在同一轨道上运动
C. 天宫二号的的运行速率可能达到7.9km/s
D. 天宫二号的向心加速度小于9.8m/s2
一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互成角度的两个力F1、F2拉弹簧的另一端至O点,如图所示,在此过程F1、F2分别做了3J、4J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程,该过程F所做的功是( )
A.1J B.5J C.7J D.9J
做曲线运动的物体,在运动过程中,一定会变化的物理量是( )
A. 速率 B. 动量 C. 动能 D. 加速度
如图所示为雨滴从高空下落过程中空气阻力f随雨滴速度v变化的大致情况,其中图线①、②分别对应半径不同的雨滴。
(1)请利用图线分析并说明雨滴下落过程中加速度和速度随时间变化的大致情况。
(2)已知图中直线的斜率值,其中
,r为雨滴的半径。(雨滴的密度取
)请比较①、②图线所示的两个雨滴下落的最终速度;请计算半径r=5mm的雨滴下落的最终速度。
(3)已知一滴雨珠的重力可达蚊子体重的50倍之多,但是下雨时蚊子却可以在“雨中漫步”。为研究蚊子不会被雨滴砸死的诀窍, 科学家用高速相机以每秒4000帧的速度拍摄,记录雨滴击中蚊子时二者相互作用的每一个动作,归纳并计算出蚊子与雨滴遭遇瞬间的作用力及其随雨滴向下移动的距离。针对雨滴下落时正中蚊子的情况,研究发现蚊子被雨滴击中时并不抵挡雨滴,而是与雨滴融为一体,顺应雨滴的趋势落下,随后迅速侧向微调与雨滴分离。现对比两种情况:①蚊子在空中被雨滴砸中;②蚊子栖息于地面时被雨滴砸中,请建立理想模型,通过计算比较两种情况下雨滴击中时的冲击对蚊子的伤害。(解题过程中需要用到的物理量,要在解题时作必要的说明)
两根材料相同的均匀直导线a和b串联在电路上,a长为,b长为
。
(1)若沿长度方向的电势随位置的变化规律如图所示,求:
①a、b两导线内电场强度大小之比;
②a、b两导线横截面积之比。
(2)以下对直导线内部做进一步分析:设导线单位体积内有n个自由电子,电子电荷量为e,自由电子定向移动的平均速率为v。现将导线中电流I与导线横截面积S的比值定义为电流密度,其大小用j表示。
①请建立微观模型,利用电流的定义推导:
;
②从宏观角度看,导体两端有电压,导体中就形成电流;从微观角度看,若导体内没有电场,自由电子就不会定向移动。设导体的电阻率为ρ,导体内场强为E,试猜想j与E的关系并推导出j、ρ、E三者间满足的关系式。(解题过程中需要用到的物理量要在解题时作必要的说明)
如图甲所示,一个面积为S,阻值为r的圆形金属线圈与阻值为2r的电阻R组成闭合回路。在线圈中存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示,图中和
已知,导线电阻不计。在t=0至
时间内,求:
(1)电阻R中电流的方向;
(2)感应电动势的大小E;
(3)a、b两点间的电势差。