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,可得出弹簧对滑块做的功W与滑块通过光电门时的速度v的关系是 。
2008年9月25日,我国利用“神舟七号”飞船将航天员翟志刚、刘伯明、景海鹏成功送入太空,9月26日4时04分,“神舟七号”飞船成功变轨,由原来的椭圆轨道变为距地面高度为h(约340km)的圆形轨道.已知飞船的质量为m,地球半径为R,地面处的重力加速度为g,地球自转的角速度为ω,则下列说法正确的是 ( )
A.飞船由椭圆轨道变为圆形轨道时,需要在椭圆的远地点处使飞船减速
B.飞船做匀速圆周运动时,运行速度小于7.9km/s
C.飞船在圆轨道上运动时,航天员将不受重力作用
D.飞船在圆轨道上运动时的动能Ek满足m(R+h)2ω2<Ek<mg(R+h)
质量为m的小球被系在轻绳一端,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。设从某时刻小球通过轨道的最低点,此后小球继续做圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点。在此过程中小球克服空气阻力所做的功为mgR/2.则小球开始通过轨道的最低点时绳子的张力为( )
A.mg B.5mg C.7mg D.6mg
如图所示,在同时存在匀强电场、匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz(z轴正方向竖直向上),一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不能忽略)从原点O以速度 v沿x轴正方向出发。下列说法正确的是 ( )
A.若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向,粒子只能做曲线运动
B.若电场、磁场均沿z轴正方向, 粒子有可能做匀速圆周运动
C.若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向,粒子有可能做平抛运动
D.若电场、磁场分别沿z轴正方向和y轴负方向,粒子有可能做匀速直线运动
交流发电机电枢中产生的交变电动势为e=Emsinωt,如果要将交变电动势的有效值提高一倍,而交流电的周期不变,可采取的方法是 ( )
A.将电枢转速提高一倍,其他条件不变
B.将磁场增加一倍,其他条件不变
C.将线圈的面积增加一倍,其他条件不变
D.将磁场的强弱增加一倍,线圈的面积缩小一半,其它条件不变
从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的。你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,你认为t的合理表达式应为 ( )
A. B. C. D.