利用如图1实验装置探究重锤下落过程中重力势能与动能的转化问题.
(1)图2为一条符合实验要求的纸带,O点为打点计时器打下的第一点.分别测出若干连续点A、B、C…与 O点之间的距离h1、h2、h3….已知打点计时器的打点周期为T,重锤质量为m,重力加速度为g,可得重锤下落到B点时的速度大小为_________.
(2)取打下O点时重锤的重力势能为零,计算出该重锤下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep.建立坐标系,横轴表示h,纵轴表示Ek和Ep,根据以上数据在图3中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k1=2.94J/m,图线Ⅱ的斜率k2=2.80J/m.重锤和纸带在下落过程中所受平均阻力与重锤所受重力的比值为_________(用k1和k2表示).
如图所示,空间存在着与圆台母线垂直向外的磁场,各处的磁感应强度大小均为B,圆台母线与竖直方向的夹角为θ,一个质量为m、半径为r的匀质金属环位于圆台底部。环中维持恒定的电流I不变,后圆环由静止向上运动,经过时间t后撤去该恒定电流并保持圆环闭合,圆环全程上升的最大高度为H。已知重力加速度为g,磁场的范围足够大。在圆环向上运动的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.在时间t内安培力对圆环做功为mgH
B.圆环先做加速运动后做减速运动
C.圆环运动的最大速度为-gt
D.圆环先有扩张后有收缩的趋势
如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比是10∶1,原线圈输入交变电压u=100sin50πt(V),在副线圈中串接有理想电流表和定值电阻R,电容器并联在电阻R两端,电阻阻值R=10Ω,关于电路分析,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数是1A
B.电流表示数是A
C.电阻R消耗的电功率为10W
D.电容器的耐压值至少是V
在电场强度大小为E的匀强电场中,将一个质量为m、电荷量为+q的带电小球由静止开始释放,带电小球沿与竖直方向成θ角的方向做直线运动. 关于带电小球的电势能Ep和机械能W的判断,不正确的是 ( )
A.若,则Ep一定减少,W一定增加
B.若,则Ep、W一定不变
C.若,则Ep一定增加,W一定减小
D.若,则Ep可能增加,W一定增加
空间站是科学家进行天文探测和科学实验的特殊而又重要的场所。假设空间站正在地球赤道平面内的圆周轨道上运行,其离地球表面的高度为同步卫星离地球表面高度的十分之一,且运行方向与地球自转方向一致。下列说法正确的是
A.空间站运行的加速度等于其所在高度处的重力加速度
B.空间站运行的速度等于同步卫星运行速度的倍
C.在空间站工作的宇航员因受到平衡力作用而在舱中悬浮或静止
D.站在地球赤道上的人观察到空间站向东运动
如图所示,ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环上最低点,环半径为R。将一个小球从a点以初速度沿ab方向抛出。设重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法错误的是( )
A.当小球的初速度时,掉到环上时的竖直分速度最大
B.当小球的初速度时,将撞击到环上的圆弧ac段
C.当取适当值,小球可以垂直撞击圆环
D.无论取何值,小球都不可能垂直撞击圆环