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某同学在实验室探究圆周运动向心力和速度之间的关系,他利用双线来稳固小球在平直平面...

某同学在实验室探究圆周运动向心力和速度之间的关系,他利用双线来稳固小球在平直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图所示,他用两根长为的细线系一质量为m=1kg的小球,两线上各连接一个力电传感器来测量细线的拉力(图中未画出),细线的另一端系于水平横杆上的A、B两点,A、B两点相距也为。若小球上升到圆周最高点时力电传感器的示数都恰好为零。(重力加速度),求:

(1)小球到达圆周最低点时的速度?

(2)小球运动到圆周最低点时,每个力电传感器的示数为多少?

 

(1) (2) 【解析】(1)设小球在圆周最高点的速度为,在圆周最低点的速度为,圆周运动的半径为,由题意可得:①,其中:② 两式联立可得:③ 小球从圆周最高点向最低点运动过程中,由动能定理可得:④ 解得:⑤ (2)设小球运动到圆周最低点时细线受到的拉力为,受力分析如图所示 小球所受细线的拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力 则有:⑥ 代入数据可得:⑦  
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某物理兴趣小组的同学准备测量一个定值电阻的阻值,实验室提供了以下实验器材供选择,请你帮助该实验小组完成以下操作。

A.待测电阻Rx:阻值约为200 Ω;

B.电源E:电动势为3.0 V,内阻可忽略不计;

C.电流表A1:量程为0~30 mA,内电阻r1=20 Ω;

D.电流表A2:量程为0~50mA,内电阻r2约为8 Ω;

E.电压表V量程为0~15V,内电阻RV约为10kΩ;

F.定值电阻R0:阻值R0=80 Ω;

G.滑动变阻器R1:最大阻值为10 Ω;

H.滑动变阻器R2:最大阻值为1000 Ω;

J.开关S,导线若干。

(1)由于实验室提供的电压表量程太大,测量误差较大,所以实验小组的同学准备将电流表A1和定值电阻R0改装成电压表,则改装成的电压表的量程为___________V;

(2)为了尽可能减小实验误差,滑动变阻器应该选择________(选填GH),请在右侧方框内已经给出的部分电路图中,选择恰当的连接点把电路连接完整____________

(3)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx的表达式为Rx____________

 

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如图所示为某研究性学习小组在做验证机械能守恒定律的实验装置图,让重锤连接纸带一起由静止下落,打点计时器在纸带上打出一系列的点,通过测量和计算来验证机械能是否守恒。

(1)关于实验操作和数据处理,下落说法正确的是

A.实验中必须要用天平测出重锤的质量

B.实验中重锤下落的加速度一定小于当地的重力加速度

C.实验中需要用秒表来测量重锤下落所用时间t,并用来计算下落高度h;

D.实验中用刻度尺测量出重锤下落的高度h,并用来计算瞬时速度v

(2)实验中由于各种阻力的影响,使重锤获得的动能_______(选填“>”“<”“=”)它减小的重力势能。

(3)以为纵轴,h为横轴,依据实验数据描绘出-h的图像,如果图像是一条过坐标原点的倾斜直线且直线的斜率为_______时,可以验证重锤下落过程机械能守恒。

 

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如图,台秤上固定一竖直的轻质弹簧,劲度系数为k,一质量为m的小物块由弹簧正上方H高处从静止释放,不计一切阻力,弹簧在弹性限度范围内,重力加速度为g,则从开始下落到最低点的过程中,则下列说法正确的是

A. 物块从接触弹簧开始一直减速

B. 台秤的示数从物块接触弹簧开始一直增大

C. 物块先处于失重再处于超重状态

D. 若物块最大速度为v,此时弹簧弹性势能为

 

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轨道平面与赤道平面夹角为90°的人造地球卫星被称为极地轨道卫星,它运行时能到达南北极区的上空,需要在全球范围内进行观测和应用的气象卫星、导航卫星等都采用这种轨道。如图,若某颗极地轨道卫星从北纬45°的正上方按图示方向首次运行到南纬45°的正上方用时45分钟,则

A. 该卫星运行速度一定小于7.9km/s

B. 该卫星绕地球运行的周期与同步卫星的周期之比为1:4

C. 该卫星轨道半径与同步卫星轨道半径之比为1:4

D. 该卫星加速度与同步卫星加速度之比为2:1

 

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一个质量为m1静止的氡核()发生衰变,放出一个速度为v0、质量为m2粒子和一个质量为m3的反冲核钋(Po),若氡核发生衰变时,释放的核能部分转化为粒子和钋核的动能,已知光速为c,则

A. 氡核发生衰变的核反应方程为

B. 衰变释放的核能为

C. 若释放的粒子核反冲核垂直进入同一磁场,半径之比为1:42

D. 若释放的粒子核反冲核垂直进入同一磁场,半径之比为42:1

 

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