如图所示,用质量为m的重物通过滑轮牵引小车,使它在长木板上运动,打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。
(1)打点计时器使用的电源是_______(选填选项前的字母)。
A.直流电源 B.交流电源
(2)实验中,需要平衡摩擦力和其他阻力,正确操作方法是_______(选填选项前的字母)。
A.把长木板右端垫高 B.改变小车的质量
在不挂重物且_______(选填选项前的字母)的情况下,轻推一下小车,若小车拖着纸带做匀速运动,表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。
A.计时器不打点 B.计时器打点
(3)接通电源,释放小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A、B、C……若干个计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A、B、C……各点到O点的距离为x1、x2、x3……,如图2所示。
实验中,重物质量远小于小车质量,可认为小车所受的拉力大小为mg。从打O点到打B点的过程中,拉力对小车做的功W=_________,打B点时小车的速度v=_________。
(4)以v2为纵坐标,W为横坐标,利用实验数据作出如图3所示的v2–W图象。由此图象可得v2随W变化的表达式为_________________。根据功与能的关系,动能的表达式中可能包含v2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_________。
(5)假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响,若重物质量不满足远小于小车质量的条件,则从理论上分析,图4中正确反映v2–W关系的是________。
学校科技社的同学对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,图象如图所示(除2~10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线)。已知在小车运动的过程中,2~14s时间段内小车的输出功率保持不变,在14s末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行,小车的质量m=2.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变,取g=10m/s2,下列选项正确的是( )
A. 小车匀速行驶阶段的输出功率P=40.5W
B. 小车在2~10s内位移的大小s=58.5m
C. 小车行驶时所受的阻力为4.5N
D. 整个过程中小车行驶的距离为110m
质量为m和M的两个物块A、B,中间夹着一根由轻绳束缚着的、被压缩的轻质弹簧,弹簧与A、B不相连,它们一起在光滑的水平面上以共同的速度向右运动,总动量为P,弹簧的弹性势能为Ep;某时刻轻绳断开,弹簧恢复到原长时,A刚好静止,B向右运动,与质量为M的静止物块C相碰并粘在一起,则( )
A. 弹簧弹力对A的冲量大小为
B. 弹簧弹力对B做功的大小为Ep
C. 全过程中机械能减小量为Ep
D. B、C的最终速度为
“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距离地面约380 km的圆轨道上飞行,则其( )
A. 角速度小于地球自转角速度
B. 线速度小于第一宇宙速度
C. 周期小于地球自转周期
D. 向心加速度小于地面的重力加速度
如图,海王星绕太阳沿椭圆轨道运动,P为近日点,Q为远日点,M、N为轨道短轴的两个端点,运行的周期为TO。若只考虑海王星和太阳之间的相互作用,则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中( )
A. 从P到M所用的时间等于T0/4
B. 从Q到N阶段,机械能逐渐变大
C. 从P到Q阶段,速率逐渐变小
D. 从M到N阶段,万有引力对它先做负功后做正功
以水平初速度v0将一个小石子从离水平地面高H处抛出,从抛出时开始计时,取地面为参考平面,不计空气阻力。下列图象中,A为石子离地的高度与时间的关系,B为石子的速度大小与时间的关系,C为石子的重力势能与时间的关系,D为石子的动能与离地高度的关系。其中正确的是
A. B. C. D.