(6分)
气垫导轨工作时,空气从导轨表面的小孔喷出,在导轨表面和滑块内表面之间形成一层薄薄的空气层,使滑块不与导轨表面直接接触,故滑块运动时受到的阻力大大减小,可以忽略不计。为了探究做功与物体动能之间的关系,在气垫导轨上放置一带有遮光片的滑块,滑块的一端与轻弹簧相接,弹簧另一端固定在气垫导轨的一端,将一光电门P固定在气垫导轨底座上适当位置(如图1),使弹簧处于自然状态时,滑块上的遮光片刚好位于光电门的挡光位置,与光电门相连的光电计时器可记录遮光片通过光电门时的挡光时间。实验步骤如下:
①用游标卡尺测量遮光片的宽度d;
②在气垫导轨上适当位置标记一点A(图中未标出,AP间距离远大于d),将滑块从A点由静止释放.由光电计时器读出滑块第一次通过光电门时遮光片的挡光时间t;
③利用所测数据求出滑块第一次通过光电门时的速度v;
④更换劲度系数不同而自然长度相同的弹簧重复实验步骤②③,记录弹簧劲度系数及相应的速度v,如下表所示:
弹簧劲度系数 |
k |
2k |
3k |
4k |
5k |
6k |
v (m/s) |
0.71 |
1.00 |
1.22 |
1.41 |
1.58 |
1.73 |
v2 (m2/s2) |
0.50 |
1.00 |
1.49 |
1.99 |
2.49 |
2.99 |
v3 (m3/s3) |
0.36 |
1.00 |
1.82 |
2.80 |
3.94 |
5.18 |
(1)测量遮光片的宽度时游标卡尺读数如图2所示,读得d= m;
(2)用测量的物理量表示遮光片通过光电门时滑块的速度的表达式v = ;
(3)已知滑块从A点运动到光电门P处的过程中,弹簧对滑块做的功与弹簧的劲度系数成正比,根据表中记录的数据,可得出合力对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是 。
如图所示,竖直平面内有一光滑绝缘半圆轨道,处于方向水平且与轨道平面平行的匀强电场中,轨道两端点A、C高度相同,与圆心O在同一水平线上,轨道的半径为R。一个质量为m的带正电的小球从槽右端的A处无初速地沿轨道下滑,滑到最低点B时对槽底的压力为2mg。则在小球的滑动过程中,有
A.小球到达B点时的速度为
B.小球到达B点时的速度为
C.小球在滑动过程中的最大速度为
D.小球在滑动过程中的最大速度为
如图甲所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽度均为a的两个匀强磁场区域.这两个磁场区域的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向为电流正方向.若从图示位置开始计时,线框中产生的感应电流i随线框的位移x变化的关系图线是如图乙中的
将火星和地球绕太阳的运动近似看成是同一平面内的同方向绕行的匀速圆周运动,已知火星的轨道半径m,地球的轨道半径为m,根据你所掌握的物理和天文知识,估算出火星与地球相邻两次距离最小的时间间隔为
A.1年 B.2年 C.3年 D.4年
用水平力拉一物体在水平地面上从静止开始做匀加速运动,t1时刻撤去拉力F,物体做匀减速运动,到t2时刻停止.其速度—时间图 象如图所示,且.若拉力F做的功为W1,平均功率为P1;物体克服摩擦阻力做的功为W2,平均功率为P2,则下列选项正确的是
A.W1>W2 B.W1 = W2
C.P1>P2 D.P1 = P2
如图所示,一高度为h的光滑水平面与一倾角为θ的斜面连接,一小球以速度v从平面的右端P点向右水平抛出。则小球在空中运动的时间t
A.一定与v的大小有关
B.一定与v的大小无关
C.当v大于时, t与v无关
D.当v小于时,t与v有关