(9分)我国自主研制的北斗卫星导航系统包括5颗静止轨道卫星(同步卫星)和30颗非静止轨道卫星,将为全球用户提供高精度、高可靠性的定位、导航服务。
A为地球同步卫星,质量为m1;B为绕地球做圆周运动的非静止轨道卫星,质量为m2,离地面高度为h.已知地球半径为R,地球自转周期为T0,地球表面的重力加速度为g。 求:
(1)卫星A运行的角速度; (2)卫星B运行的线速度。
(9分)如图所示,倾角为37°的斜面固定在水平地面上,一个质量为1kg的小物体(可视为质点)以8.0m/s的初速度由底端冲上斜面,已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.25,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2,sin37°=0.6,求:
(1)物体沿斜面向上运动时的加速度;
(2)若使物体不至滑出斜面,斜面的最小长度;
(3)物体再次回到斜面底端时的动能。
(8分)某同学用如图1所示的电路描绘一个标有“3V 0.25A”小灯泡的伏安特性曲线。他已选用的器材有:电池组(电动势为4.5V,内阻约1Ω);电流表(量程为0~250mA,内阻约5Ω);电压表(量程为0~3V,内阻约3kΩ);电键一个、导线若干。
(1)实验中所用的滑动变阻器应选择下面两种中的 (填数字代号)。
①滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定电流1A) ②滑动变阻器(最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
(2)在图2中他已经连接了一部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连线补充完整。
(3)闭合电键前滑动变阻器的滑片应该置于 端(选填“a”、“b”)。
(4)为了得到伏安特性曲线,他以电压表的读数U为横轴,以电流表的读数I为纵轴,将实验中得到的多组数据进行了描点,如图3所示,请你帮他完成I-U图像。
(5)由实验得到的伏安特性曲线可以看出小灯泡的电阻随电压的增大而 。
(6)如果将此小灯泡连入如图4所示电路,其中电源电动势为3V,电源内阻与保护电阻R0的总阻值为5Ω,定值电阻R的阻值为10Ω。开关S闭合后,通过小灯泡的电流是 A(保留两位有效数字)
(6分)实验小组的同学做“用单摆测重力加速度”的实验。
(1)实验前他们根据单摆周期公式导出了重力加速度的表达式,其中L表示摆长,T表示周期。对于此式的理解,四位同学说出了自己的观点:
同学甲:T一定时,g与L成正比 同学乙:L一定时,g与T2成反比
同学丙:L变化时,T2是不变的 同学丁:L变化时,L与T2的比值是定值
其中观点正确的是同学 (选填“甲”、 “乙”、“丙”、“丁”)。
(2)实验室有如下器材可供选用:
A.长约1 m的细线
B.长约1 m的橡皮绳
C.直径约2 cm的均匀铁球
D.直径约5cm的均匀木球
E.秒表
F.时钟
G.最小刻度为毫米的米尺
实验小组的同学选用了最小刻度为毫米的米尺,他们还需要从上述器材中选择: (填写器材前面的字母)。
(3)他们将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上,将其上端固定,下端自由下垂(如图所示)。用刻度尺测量悬点到 之间的距离记为单摆的摆长L。
(4)在小球平稳摆动后,他们记录小球完成n次全振动的总时间t,则单摆的周期T= 。
(5)如果实验得到的结果是g=10.29m/s2,比当地的重力加速度值大,分析可能是哪些不当的实际操作造成这种结果,并写出其中一种: 。
(4分)如图所示为奥斯特实验所用装置,开关闭合前将小磁针置于水平桌面上,其上方附近的导线应与桌面平行且沿 (选填“东西”、“南北”)方向放置,这是由于考虑到 的影响;开关闭合后,小磁针偏转了一定角度,说明 ;如果将小磁针置于导线正上方附近,开关闭合后小磁针 发生偏转(选填“会”、“不会”)。
如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图,游戏中割断左侧绳子糖果就会通过正下方第一颗星星…….糖果一定能经过星星处吗?现将其中的物理问题抽象出来进行研究:三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果(可视为质点),设从左到右三根轻绳的长度分别为l1 、l2 和l3,其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态,另两根绳均处于松弛状态,三根绳的上端分别固定在同一水平线上,且相邻两悬点间距离均为d,糖果正下方的第一颗星星与糖果距离为h。已知绳子由松弛到张紧时沿绳方向的速度分量即刻减为零,现将最左侧的绳子割断,以下选项正确的是
A.只要满足,糖果就能经过正下方第一颗星星处
B.只要满足,糖果就能经过正下方第一颗星星处
C.糖果可能以的初动能开始绕中间悬点做圆运动
D.糖果到达最低点的动能可能等于